Дисертації (вільний доступ)
Постійне посилання зібрання
Переглянути
Нові надходження
Документ Відкритий доступ Наукові основи створення висококонцентрованих композиційних матеріалів поліфункціонального призначення(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025) Мельник, Любов ІванівнаМельник Л.І. НАУКОВІ ОСНОВИ СТВОРЕННЯ ВИСОКОКОНЦЕНТРОВАНИХ КОМПОЗИЦІЙНИХ МАТЕРІАЛІВ ПОЛІФУНКЦІОНАЛЬНОГО ПРИЗНАЧЕННЯ – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.17.11 «Технологія тугоплавких неметалічних матеріалів» – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», МОН України, Київ, 2025. Дисертація присвячена науковим засадам створення висококонцентрованих полімерних композиційних матеріалів (ПКМ) багатофункціонального призначення із використанням відходів промисловості як техногенної сировини. Об’єктом дослідження стали композиційні матеріали на основі системи полімерна матриця – дисперсний наповнювач підвищеної концентрації. Вибір об’єкта зумовлений висунутою гіпотезою про можливість регулювання структурних характеристик і властивостей композитів шляхом варіювання різновидів і концентрації мінеральних наповнювачів та полімерної матриці різного складу й енергетичного стану поверхні. Як наповнювачі використані мінеральні компоненти – відсіви видобутку вулканічних порід, відходи теплоенергетики та кольорової металургії, що відрізняються за генезисом, фізичним станом, структурою та, відповідно, енергетичним станом поверхні. Полімерною матрицею слугують водні дисперсії, що забезпечують об’ємну гомогенізацію та максимальну площу контактів при взаємодії з частинками наповнювача в процесі формування композицій. Перший розділ дисертації присвячений питанням використанню наповнювачів у полімерних композитах. У ньому розглядаються основні типи наповнювачів, їхній вплив на фізико-хімічні та механічні властивості композитів. Описується роль дисперсних і волокнистих наповнювачів, зокрема відходів промисловості як мінеральних компонентів. Аналізуються механізми їх взаємодії з полімерною матрицею, параметри, що впливають на структуроутворення та характеристики ПКМ. Окремо розглядається екологічний аспект утилізації відходів промисловості у складі полімерних композитів. Розділ містить посилання на численні дослідження щодо взаємодії полімерних матриць із різними видами наповнювачів як фактору впливу на експлуатаційні характеристики композитів. Другий розділ дисертації присвячений об’єктам та фізико-хімічним методам дослідження. У ньому обґрунтовано вибір матеріалів для створення полімерних композиційних матеріалів, зокрема різних типів полімерних матриць (стирол-акрилові, акрилові, стирол-бутадієнові водні дисперсії так і органорозчинний поліакрилат та гліфталева смола) та наповнювачів як природного, так і техногенного походження. Докладно розглянуто фізико-хімічні властивості обраних компонентів, включаючи їх хімічний склад, морфологію, гранулометричний склад, енергетичний стан поверхні, пористість та змочуваність. Окремо проаналізовано використання органорозчинного полімеру Pliolite AC-4 на початкових етапах дослідження та причини переходу до водних дисперсій з огляду на екологічні, економічні та технологічні переваги. Розділ містить опис методів дослідження, зокрема рентгенофазового аналізу, інфрачервоної спектроскопії, термогравіметричного аналізу, електронної мікроскопії, визначення питомої поверхні та крайового кута змочування. Також розглянуто методи оцінки термічних і механічних характеристик ПКМ, що є критичними для розробки матеріалів із заданими експлуатаційними властивостями. Запропоновані технології виготовлення ПКМ об’ємної форми (таблетки) методом холодного пресування та приведені їх характеристики, а також технологія виготовлення композитів іn situ при максимальному наповненні 56 мас.% наповнювача. Третій розділ дисертації присвячений аналізу особливостей процесів взаємодії в системі «наповнювач – водна дисперсія полімеру». У ньому розглядаються механізми взаємодії між полімерною матрицею та мінеральними наповнювачами різного генезису. Докладно проаналізовано фізико-хімічні характеристики наповнювачів, включаючи їхню структуру, енергетичний стан поверхні, змочуваність, гранулометричний склад та морфологічні особливості. Окремо вивчено їхній вплив на адгезію до полімерної матриці та механізми структуроутворення у композитах. Розділ містить результати ІЧ-спектроскопічного аналізу, який дозволив оцінити структуротвірні хімічні зв’язки та функціональні групи наповнювачів та зв’язуючого. По зміні інтенсивності характеристичних смуг за по їх зміщенні вдалося простежити взаємодію між компонентами системи наповнювач – полімер. Також застосовано термогравіметричний аналіз для визначення термічної стабільності композицій та встановлення робочих температурних діапазонів дослідних матеріалів. Четвертий розділ дисертації присвячений дослідженню порової структури розроблених ПКМ. Основна увага зосереджена на аналізі впливу природи наповнювача та його концентрації на формування порової структури композиту. Оцінено зміну параметрів відкритої та загальної пористості, густини та водопоглинання в залежності від концентрації наповнювача (65-90 мас.%), а також вплив різних полімерних зв’язуючих (Policril 590, Latex 2012, Latex DC 640) на структуру ПКМ. Дослідження включали визначення водопоглинання, БЕТ-аналіз сорбції азоту, оптичну мікроскопію та аналіз розподілу пор за розміром. Виявлено, що збільшення концентрації наповнювача є суттєвим фактором зміни макроструктури, причому характер пор залежить від типу та гранулометричного складу наповнювача, а також властивостей полімерної матриці. Окремо проаналізовано вплив гранулометричного складу наповнювачів (відсівів андезиту) на щільність упаковки частинок у композитах та їхню здатність до утворення мікро- і мезопор. Показано, що поліфракційний склад наповнювачів сприяє зменшенню загальної пористості, тоді як використання дисперсних наповнювачів дозволяє формувати матеріали з вищими теплоізоляційними властивостями. Отримані результати дозволяють керовано регулювати пористість ПКМ та оптимізувати їхній склад для конкретних галузей застосування, таких як теплоізоляційні або конструкційні матеріали. П’ятий розділ дисертації присвячений дослідженню теплофізичних характеристик композитів. Основна увага зосереджена на визначенні закономірностей змін теплопровідності в залежності від типу полімерної матриці, концентрації наповнювачів та температурних умов експлуатації. Досліджено структурні характеристики наповнювачів, зокрема середній розмір кристалітів та енергетичний стан поверхні, та їхній вплив на процеси теплопередачі. Встановлено, що розмір кристалітів і пористість наповнювачів мають вирішальний вплив на коефіцієнт теплопровідності композитів: більші кристаліти сприяють кращій передачі тепла, тоді як висока пористість зменшує теплопровідність за рахунок підвищеного розсіювання фононів. Розглянуто вплив концентрації наповнювачів на теплопровідність ПКМ. Виявлено, що збільшення вмісту теплопровідного наповнювача формує ефективні шляхи теплопередачі, що підвищує теплопровідність матеріалу, проте водночас пористість може компенсувати цей ефект. Окремо проаналізовано температурний фактор впливу на теплопровідність композитів. Встановлено, що теплопровідність зростає зі збільшенням температури для більшості систем, однак в деяких випадках (наприклад, з цеолітом) спостерігається аномальна поведінка через можливі фазові переходи або особливості адсорбції вологи. Проведено порівняльний аналіз ефективності різних наповнювачів та встановлено, що андезит забезпечує найвищу теплопровідність, тоді як перліт і цеоліт дозволяють регулювати теплофізичні властивості матеріалів. Використання акрилової матриці (Policril 590) сприяє рівномірному розподілу наповнювачів у полімерній фазі за рахунок кращої змочуваності, що забезпечує стабільність теплопровідності. Проведено моделювання теплопровідності дослідних полімерних композитів у відповідності до класичних теоретичних моделей (Максвелла, Ландау-Ліфшиця, Брюггемана). Проте встановлено, що жодна з цих моделей не враховує комплексного впливу структурних особливостей композиту, таких як нерівномірний розподіл наповнювача, морфологія порового простору та специфічні адгезійні взаємодії між фазами. Аналіз експериментальних даних виявив значну невідповідність між теоретичними й реальними значеннями для композитів із наповнювачами з високою питомою поверхнею (червоний шлам, шамот), що вказує на необхідність модифікації моделей із врахуванням мікроструктурних параметрів. Розроблена модифікована модель, яка враховує вплив пористості, густини, морфології наповнювача та ефективної контактної площі між фазами, продемонструвала високу точність у прогнозуванні теплопровідності композитів у широкому діапазоні концентрацій і температур. Це відкриває можливості для створення матеріалів із прогнозованими теплофізичними властивостями, оптимізованими під конкретні технологічні умови. Шостий розділ дисертації присвячений дослідженню механічних властивостей ПКМ. Основну увагу приділено оцінці жорсткості, міцності та пластичності матеріалів, а також впливу виду і концентрації наповнювачів на їх механічні характеристики. Аналіз показав, що зі збільшенням концентрації наповнювача загалом підвищується жорсткість і міцність матеріалів, проте надлишок наповнювача може знижувати структурну цілісність композитів, що особливо помітно у зразках із цеолітом та андезитом. Встановлено, що тип полімерної матриці здійснює вагомий вплив на механічні властивості. Так для зразків із Latex 2012 спостерігається суттєве зростання модуля пружності, що пояснюється високою адгезійною взаємодією цього полімеру з наповнювачами. Це дозволяє формувати жорсткіші та міцніші структури порівняно з Policril 590. Окрему увагу приділено моделюванню механічних характеристик, що дозволило встановити закономірності змін параметрів та розробити оптимальну математичну модель для прогнозування жорсткості та міцності ПКМ. Виявлено, що класичні теоретичні моделі (Halpin-Tsai, Mori-Tanaka, Rule of Mixtures) не враховують комплексного впливу мікроструктурних параметрів та взаємодій у системі «полімер – наповнювач», тому запропонована модифікована модель, яка враховує змочуваність, питому поверхню, густину та морфологію наповнювачів. Сьомий розділ дисертації присвячений дослідженню впливу способу отримання полімерних композиційних матеріалів на їхні властивості. Особливу увагу приділено порівнянню двох методів введення червоного шламу до полімерної матриці: механічного змішування та синтезу in situ. Слід зазначити , що дослідження проводили на системах гліфталева смола – червоний шлам. Результати досліджень підтвердили, що синтез in situ забезпечує кращу взаємодію між полімерною матрицею та наповнювачем на молекулярному рівні, що підтверджено даними інфрачервоної спектроскопії. Оцінка вологопоглинання показала, що метод in situ дозволяє зменшити здатність ПКМ до адсорбції вологи порівняно з механічним змішуванням. Це пояснюється більш рівномірним розподілом частинок наповнювача та покращеною сумісністю з полімерною матрицею, що обмежує доступ молекул води до гідрофільних груп. Проведено порівняльний аналіз ударної міцності композитів залежно від часу синтезу та концентрації наповнювача. Встановлено, що метод in situ дозволяє отримати матеріали з вищою ударною міцністю (на 6,67-12,5 % у порівнянні з механічним змішуванням), що пояснюється більш ефективним міжфазним зчепленням. Аналіз міцності на згин показав, що оптимальним вмістом червоного шламу є 36 мас. %, при якому досягається максимальне армування без втрати цілісності матеріалу. Подальше збільшення концентрації наповнювача призводить до зниження механічних характеристик через агломерацію частинок і формування мікропор. Додатково проведено мультикритеріальне моделювання, яке дозволило визначити оптимальну концентрацію червоного шламу – 31,7 мас. %. Саме при цьому значенні композити демонструють збалансовані фізико-механічні властивості, що робить їх придатними для застосування в умовах підвищеної вологості та механічних навантажень. Зокрема, встановлено, що при такій концентрації забезпечується найкращий баланс між високою ударною міцністю та низьким вологопоглинанням. Сформульовані в процесі виконання дисертаційної роботи наукові положення, математичні моделі та експериментальні підходи використано як складові частини курсу «Спеціальні розділи хімічної технології переробки полімерів» при підготовці здобувачів другого (магістерського) рівня вищої освіти за освітньо-професійною програмою «Хімічні технології неорганічних в’яжучих речовин, кераміки, скла та полімерних і композиційних матеріалів» за спеціальністю 161 «Хімічні технології та інженерія» та «Основи технології композитів та переробки полімерів» першого (бакалаврського) рівня вищої освіти спеціальності 161 «Хімічні технології та інженерія». Розроблено проєкт Технічних умов на виробництво полімерних композиційних матеріалів із високим вмістом мінеральних наповнювачів, який успішно пройшов дослідно-промислову перевірку на ТОВ «Компанія «ПОЛІГОН»» (м. Київ) та ТОВ «АЙПІТІ ПРОДАКШН» (м. Київ). В результаті промислових досліджень одержані позитивні результати, які підтверджені актами випуску і досліджень дослідно-промислової партії полімерних композиційних матеріалів.Документ Відкритий доступ Наукові засади захисту довкілля від забруднення відходами систем водообробки та технологічними розчинами(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025) Радовенчик, Ярослав ВячеславовичРадовенчик Я. В. Наукові засади захисту довкілля від забруднення відходами систем водообробки та технологічними розчинами. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 21.06.01 – Екологічна безпека. – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» Міністерства освіти і науки України, Київ, 2025. Дисертаційна робота присвячена зменшенню техногенного навантаження на гідросферу шляхом впровадження технологій утилізації та знешкодження відходів систем очищення води та водопідготовки, а також шляхом нетрадиційного вирішення проблем скиду в довкілля значних об’ємів технологічних розчинів різноманітного складу. У першому розділі, присвяченому огляду літературних джерел, показано, що значної шкоди завдають поверхневим водоймам та підземним горизонтами відходи технологій очищення та доочищення води. Підвищення мінералізації вод поверхневих водойм в результаті скиду концентрованих розчинів різноманітного складу та висока природна мінералізація підземних вод в окремих регіонах України вимагає проводити їх пом’якшення перед споживанням. Найбільшого поширення сьогодні набули іонообмінні методи, особливо для систем малої та середньої продуктивності – побутових та офісних. Експлуатація таких систем супроводжується скидом в гідросферу концентратів хлориду натрію з домішками іонів кальцію та магнію, що формує замкнуте коло руху мінеральних речовин в гідросфері. Розроблена достатньо велика кількість технологічних процесів для використання в умовах промислового виробництва не дозволяє забезпечити необхідну ефективність процесів пом’якшення та низьку їх вартість. Тому створення процесів утилізації регенераційних розчинів іонообмінних систем для пом’якшення води складає на сьогодні досить актуальну та вартісну проблему. Спорудження масштабних централізованих систем водопостачання та їх тривала експлуатація призводять до вторинного забруднення питних вод та вимагає їх доочищення в точках водовідбору. Найчастіше в системах доочищення застосовують іонний обмін, сорбцію, мембранні технології, котрі також продукують значну кількість відходів. До сьогодні експлуатація таких систем не супроводжується утилізацією чи знешкодженням твердих та рідких відходів, які утворюються в результаті доочищення води, що наносить довкіллю непоправної шкоди та характеризується нераціональним використанням природних ресурсів. Зважаючи на швидкий ріст масштабів застосування систем очищення води малої та середньої продуктивності, давно назріла проблема знешкодження та утилізації відходів таких технологій. Процес добування корисних копалин шахтним методом практично завжди супроводжується утворенням величезних об’ємів стічних вод із високим вмістом шкідливих речовин. І хоча на сьогодні розроблено достатньо технологій очищення шахтних вод, широкого впровадження вони не отримали через значні об’єми та широкі гами забруднень з різноманітними фізико-хімічними властивостями. Скид таких вод в гідросферу супроводжується забрудненням природних водойм та підвищенням їх мінералізації. У другому розділі наведені відомості про об'єкти дослідження, матеріали та реагенти, що використовувалися в процесі експериментів, методики проведення досліджень та методи математичної обробки експериментальних результатів. У розділі приведені посилання на відомі методи аналізу розчинів та твердих відходів, зазначені стандартні засоби вимірювання, які використовувалися в роботі та приведені схеми нового лабораторного обладнання, розробленого для серій експериментів в об’ємі даної роботи. У третьому розділі викладено наукові основи використання матеріалів з капілярними властивостями в процесах випарювання рідин та знешкодження концентратів різноманітного хімічного складу. Встановлено, що застосування таких матеріалів дозволяє реалізувати прості, ефективні та автономні системи випарювання рідин. Проведені випробування в природному середовищі підтвердили зроблені теоретичні обґрунтування. Використання матеріалів з капілярними властивостями дозволяє не лише випарювати рідини для концентрування розчинів, а й знешкоджувати концентрати шляхом переведення їх в твердий стан. В об’ємі розділу запропоновано кілька конструкцій багатошарових кристалізаторів та кристалізаторів з рухомим полотном. Вони дозволяють механізувати процеси подачі концентратів та видаляти утворену тверду фазу. При цьому за достатньої температури навколишнього середовища обладнання може ефективно працювати без підводу енергії. Для підвищення продуктивності кристалізаторів розроблено конструкцію із верхньою подачею розчинів і без рухомих частин. Зазначена конструкція дозволяє автоматизувати процес випарювання за рахунок регулювання швидкості подачі концентрату. Отримані результати використані при розробці модуля випарювання для промислового використання. При площі модуля 1 м2 і висоті в 1 м він має площу випаровування 15,7 м2 і при різних умовах навколишнього середовища дозволяє забезпечити інтенсивність випаровування в межах 0,95–3,91 дм3 /м2 ·добу. Проведені дослідження достатні для виготовлення модуля випарювання промислового використання. Четвертий розділ присвячено технологічним процесам, що дозволяють знешкодити або утилізувати регенераційні розчини іонообмінних установок пом’якшення води, котрі досить широко застосовуються в побуті та офісах. Приведено результати фракційного випарювання регенераційних розчинів, що містять хлориди натрію, кальцію та магнію. Встановлено, що в отриманому твердому хлориді натрію досить багато домішок іонів кальцію та магнію, що перешкоджає його повторному використанню для приготування регенераційних розчинів. Відомі на сьогодні методи перекристалізації або відмивки в концентрованій соляній кислоті дозволяють отримати реагент, придатний для повторного використання в процесах регенерації іонообмінних фільтрів за умови корегування міжрегенераційного часу. Переведення концентратів у твердий стан дозволяє отримувати значний екологічний ефект. З метою зниження витрат енергії на випарювання рідкої фази проведено дослідження ефективності застосування в якості робочого елементу матеріалів з капілярними властивостями. Встановлено, що їх застосування дозволяє просто та ефективно переводити вміст концентратів в тверду фазу з отриманням чистої води, придатної для приготування нових регенераційних розчинів. Для можливості повторного використання розчинів хлориду натрію та захисту гідросфери від скидів його розчинів запропоновано технологію реагентної обробки з багаторазовим повторним використанням. Для цього з відпрацьованого регенераційного розчину шляхом обробки фосфатом натрію видаляються іони кальцію та магнію. Підібрані умови для забезпечення швидкого відділення утвореної твердої фази від маточного розчину з поверненням його на повторне використання. Шляхом підбору концентрації та складу осаджувача встановлені умови, за яких використання відновленого регенераційного розчину не потребує корегування. Розроблено технологічну схему для реалізації процесів відновлення відпрацьованих регенераційних розчинів. В об’ємі розділу також проведено аналіз відомих сьогодні методів визначення моменту насичення катіоніту іонами кальцію та магнію з метою оперативного та більш ефективного управління іонообмінними установками пом’якшення води. Запропоновано прості та дешеві реагентні та електрохімічні індикатори проскоку іонів кальцію і магнію. У п’ятому розділі запропоновано замінити іонообмінні установки пом’якшення води малої та середньої продуктивності модифікованими реагентними технологіями, що піддаються автоматизації в побутових та офісних умовах. Проведеними дослідженнями встановлено, що застосування содово-натрієвої технології не забезпечує достатньої ефективності в умовах температур природних вод, потребує значної перевитрати реагентів для швидкого формування твердої фази, передбачає кілька етапів обробки води, потребує наступного корегування водневого показника. Більш прийнятним за відсутності тривалого відстоювання та підігрівання значних об’ємів води виявилися фосфати. При їх змішуванні із жорсткою водою тверда фаза формується відразу, забезпечуючи достатню ефективність пом’якшення. Залишкова кальцієва жорсткість при стехіометричному співвідношенні регентів коливається в межах 0,1–0,3 мг-екв/дм3 , магнієва – 0,5–1,0 мг-екв/дм3 . Таких рівнів жорсткості цілком достатньо як для побутової техніки, так і для питної води. Оскільки для питних вод чинними нормативними документами необхідна кальцієва жорсткість для фізіологічної повноцінності мінерального складу води визначається на рівні 1,25–3,75 мг-екв/дм3 , а для магнієвої – 0,83–4,17 мг-екв/дм3 , то проводячи обробку води при дозі реагенту 0,8–1,0 від стехіометрії вдається уникнути перевищення допустимих концентрацій фосфатів в обробленій воді і забезпечити необхідну ефективність пом’якшення. Висока дисперсність частинок фосфату кальцію та фосфату магнію вимагає прийняття додаткових заходів шляхом використання флокулянтів. Дослідженнями встановлено, що найбільш прийнятним варіантом ефективного відділення твердої фази є фільтрування з попередньою обробкою флокулянтом та інкубаційним періодом для формування агрегатів протягом 10–20 хв. Запропоновано технологічну схему розробленого процесу, яка може бути реалізована у вигляді підготовчої стадії обробки води перед системами зворотного осмосу. У шостому розділі вивчено негативний вплив на довкілля систем очищення води малої та середньої продуктивності. Встановлено, що із семи етапів обробки води частковій регенерації піддаються лише мембрани, як найбільш вартісний елемент всієї системи. Проведено оцінку використання елементів кожного етапу, їх негативного впливу на довкілля, можливості знешкодження, утилізації чи регенерації з багаторазовим повторним застосуванням. Запропоновано реагентну та електрохімічну технології регенерації поліпропіленових картриджів етапу механічного очищення, заходи щодо знешкодження та утилізації картриджів комплексного очищення води, гранульованих та пресованих картриджів з активованим вугіллям, досліджено ефективність існуючих мінералізаторів води та запропоновано їх заміну ефективною системою дозування розрахованої кількості відповідних реагентів для отримання фізично повноцінної питної води. У сьомому розділі обґрунтовано нову схему знешкодження шахтних вод шляхом захоронення їх в підземних горизонтах. Сьогодні витрачаються величезні кошти навіть для того, щоб підняти такі води на поверхню. Традиційна технологія передбачає змішування шахтних вод із кількох горизонтів та транспортування отриманої суміші на поверхню для знешкодження чи скидання в поверхневі водойми. Разом з тим, підземні води, що залягають на глибинах до 500–800 м прісні або маломінералізовані і можуть бути після відповідної обробки використані для забезпечення потреб населення чи промисловості. Мінералізовані води, що залягають глибше, можуть бути без обробки закачані у поглинаючі водоносні горизонти, що залягають глибше і відділені від шахтних розробок буферним водоносним горизонтом та двома водотривами. Найбільш раціонально очищення шахтних вод проводити на горизонтах їх утворення, що дозволить не лише отримати якісну воду, знизити затрати на підйом менших об’ємів води, а й захистити поверхневі водойми від забруднення та засолення. Відходи очищення (наприклад, концентрати баромембранних установок) доцільніше приєднувати до потоку вод, що захоронюються. Оскільки мінералізація вод кожного наступного по глибині водоносного горизонту на 3–5 г/дм3 більша від попереднього, то закачування в поглинальний горизонт вод меншої мінералізації не справлятиме негативного впливу на загальний склад води в ньому. Розрахунки показують, що економічний ефект використання такої концепції знешкодження шахтних вод може становити сотні мільйонів гривень за рік лише для однієї шахти.Документ Відкритий доступ Комплексна фізична терапія при хронічній патології плечового суглобу в амбулаторних умовах(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025) Бучинський, Олексій Сергійович; Худецький, Ігор ЮліановичБучинський О.С. «Комплексна фізична терапія при хронічній патології плечового суглобу в амбулаторних умовах» – Кваліфікована наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеню доктора філософії за спеціальністю 227 «Фізична терапія, ерготерапія» (22 – Охорона здоров’я) – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ, 2025. Дисертаційна робота присвячена розробці комплексної програми фізичної терапії при хронічних захворюваннях періартикулярних тканин плечового суглобу в амбулаторних умовах. В останні десятиріччя актуальність проблеми больового синдрому в області плеча та зниження функції верхньої кінцівки значно зросла. Плечовий суглоб (ПС) найбільш складно організований суглоб опорно-рухового апарату. У забезпеченні рухомості та стабільності ПС важливу роль відіграють періартикулярні тканини плечового суглобу, зокрема м’язи та сухожилки ротаторної манжети. Порушення в періартикулярних тканинах характеризуються больовим синдромом, обмеженням рухів, що призводить до зниження якості життя та стає причиною втрати працездатності. В зв’язку з чим відновлення функції ПС має важливе соціальне значення. У дисертаційній роботі розглянуті питання щодо етіології, діагностики та застосування консервативних методів лікування хронічних захворювань плечового суглобу. Розуміння анатомії ротаторної манжети та оточуючих структур, які впливають на її функцію, має важливе значення для лікування захворювань ротаторної манжети. Особлива увага приділяється патогенетичним факторам, розумінню сучасних теорій, щодо виникнення та розвитку патологічних станів. Підкреслено значущість функціональних причин, зокрема дискінезії лопатки та постуральних змін в розвитку початкових стадій захворювань ротаторної манжети плеча. Глибоке розуміння всіх аспектів, пов’язаних з патологією плеча, необхідних для ефективних підходів до лікування та відновлення функції плеча. В сучасних наукових працях досліджується ефективність багатьох традиційних консервативних методів, таких як лікувальна фізкультура (терапевтичні вправи), механотерапія, апаратні методи фізичного лікування. Доказано, що одним з найбільш ефективних методів лікування при хронічних захворюваннях плечового суглоба є вправи фізичної терапії, які направлені на зниження болю, відновлення об’єму рухів плечового суглобу та збільшення сили м’язів. Багато досліджень присвячено новітнім прогресивним методам відновлення функції ПС, що спрямовані на покращення пропріоцепції та відновлення нормальної біомеханіки плечового суглоба. Також у сучасній медичній практиці зростає інтерес до комплементарних підходів, які спрямовані на розширення можливостей традиційної медицини. Комплементарна медицина розглядається як система методів, що доповнюють основне лікування, підсилюють його ефективність та сприяють активації внутрішніх резервів організму. До методів комплементарної реабілітації належать масаж, нейром’язові мануальні техніки, акупунктура, фітотерапія, а також певні апаратні фізіотерапевтичні впливи. У сучасних дослідженнях відзначається, що ефективність монотерапії для лікування хронічних захворювань ПС нижча, ніж застосування комплексного реабілітаційного підходу, що поєднує терапевтичні вправи з іншими методами фізичної терапії, такими як техніки мануальної терапії, м’якотканинні техніки, тейпування та лікувальний вплив преформованих фізичних чинників. У даному дослідженні у якості преформованого фізичного чинника застосовано ударно-хвильову терапію (УХТ). У наукових дослідженнях УХТ показала зниження показників болю, покращення діапазону рухів та функціональних показників щодо досліджуваних патологій плеча, крім того УХТ є ефективним неінвазійним методом лікування, в літературі майже не повідомлялось про побічні ефекти. Синергічне використання УХТ з іншими фізичними методами може посилити терапевтичний ефект лікування. Однак комплексний підхід до відновного лікування, що враховує біомеханічний характер руху, рівень функціональних можливостей та ступінь порушень функцій ПС потребують додаткових досліджень. Таким чином, необхідна перевірка гіпотези про те, що найбільш швидкий та виражений результат при лікуванні хронічних захворювань плечового суглоба полягає в комплексній фізичній терапії, що включає терапевтичні вправи, техніки міофасціального релізу, м’які мануальні техніки, кінезіотейпування у поєднанні з ударно-хвильовою терапією. Комплекс авторської фізичної терапії направлений на вирішення задач, а саме: полегшення больового синдрому, збільшення обсягу рухів у ПС, корекцію дискінезії лопатки, відновлення плечо-лопаткового ритму, зміцнення м’язівстабілізаторів ротаторної манжети та лопатки, корекції постави. Сеанс УХТ проводився перед процедурами фізичної терапії, для того, щоб попередньо підготувати тканини до процедур, опрацювати окремо групи м’язів плечолопаткового поясу, особливо тригерні точки та м’язи з підвищеним тонусом (рефлекторний м’язовий спазм), знизити больовий синдром і тим самим покращити ефективність проведення терапевтичних вправ. Таким чином, актуальна задача даного дисертаційного дослідження – це розробка та оцінка ефективності ізольованої авторської програми фізичної терапії, що складається з комплексу терапевтичних вправ з елементами мануальних та нейром’язових технік та авторської програми у поєднанні з преформованим фізичним чинником – ударно-хвильовою терапією. Основний зміст дисертаційного дослідження викладений у трьох розділах. Актуальність теми дисертації, мета та задачі дослідження, опис методів дослідження, зв’язок роботи з науковими програмами, наукова новизна та практичне значення одержаних результатів, наукові праці, у яких засвідчено апробацію матеріалів дисертації – обґрунтовано у вступі до основного матеріалу. У першому розділі розглядаються етіологічні фактори захворювань плеча, анатомо-фізіологічні, біомеханічні, кінематичні особливості плечового суглоба; методи фізикальної та інструментальної діагностики. Проведено огляд методів консервативного лікування хронічних захворювань ПС на амбулаторному етапі. Проаналізовано наукові джерела, що вивчали ефективність різних методів фізичної терапії, які використовуються для відновного лікування різних захворювань плечового суглоба. З метою забезпечення найшвидшого та стійкого усунення болю та відновлення функції, і, як наслідок, покращення якості життя для конкретного пацієнта при хронічних захворюваннях ПС використовуються різні підходи та оцінюється ефективність різних методів як ізольованих, так і в комплексі з іншими методами. Це питання продовжує залишатися актуальним і потребує подальших досліджень. Крім того, особливо високо цінується індивідуальний, пацієнт-орієнтований підхід, який враховує персональні потреби кожної людини під час проведення програм фізичної терапії. Таким чином, актуальною задачею даного дисертаційного дослідження є розробка та оцінка ефективності авторської комплексної програми фізичної терапії. Другий розділ описує методи, матеріали, організацію, структуру, дизайн дослідження, загальну характеристику обстежених груп. Дослідження проводилося на базі центру механотерапії та реабілітації «Цандер» у м. Київ. У дослідженні приймали участь 55 осіб з захворюваннями періартикулярних тканин плечового суглобу. Пацієнти були випадковим чином розподілені на три групи: дві основні та контрольну. Перша основна група (n=20) отримувала авторську комплексну методику фізичної терапії, що включала в себе комбінацію технік міофасціального релізу, м’яких технік мануальної терапії, кінезіотейпування, комплексу терапевтичних вправ. Друга основна група (n=15) крім авторської методики додатково отримувала ударно-хвильову терапію. Контрольна група (n=20) отримувала комплекс стандартних терапевтичних вправ. У досліджені описані методики клініко-діагностичного обстеження осіб з хронічними захворюваннями ПС. Перед програмою пацієнти проходили фізикальний огляд, а саме: збір анамнезу, огляд, пальпацію, вимірювання діапазону рухів у плечовому суглобі, проведення спеціальних провокативних тестів, додатково призначалось ультразвукове дослідження (УЗД). Об’єм руху оцінювався за результатами біомеханічного дослідження плечового суглобу. Оцінка інтенсивності болю - за шкалою ВАШ (візуальноаналогова шкала) та оцінка функціонального стану за стандартизованими шкалами UCLA і DASH. Після курсу реабілітації проводилось повторне обстеження пацієнтів та оцінка результатів. Також в цьому розділі описані методики реабілітаційних втручань та представлено детальний опис програми для контрольної групи та для двох основних груп. У третьому розділі представлено аналіз результатів дослідження, яке було проведено для оцінки ефективності різних методів фізичної терапії при лікуванні хронічної патології періартикулярних тканин плечового суглоба в амбулаторних умовах: авторської програми фізичної терапії ізольовано та у комплексі із застосуванням ударно-хвильової терапії та стандартної програми терапевтичних вправ. Розглянуто результати оцінки ефективності лікування у кожної групі окремо, зроблено порівняльний аналіз між групами, а також оцінена ефективність пропонованих програм. Для оцінки ступеню вираженості больового синдрому в плечовому суглобі використовувалась візуальноаналогова шкала (ВАШ). Оцінка функціонального стану верхньої кінцівки проводилась з використанням опитувальника порушення функції руки, плеча та кисті DASH (Disabilities of the Arm, Shoulder and Hand) та за шкалою UCLA (University of California, Los Angeles Shoulder Rating). Оцінка обсягу рухів (згинання, розгинання, відведення, зовнішня та внутрішня ротація) проводилась за допомогою гоніометрії. Основна група з УХТ показала найбільше покращення за всіма досліджуваними шкалами (ВАШ, UCLA, DASH) та за показниками діапазону рухів. Реабілітація без УХТ також є ефективною, але меншою мірою, а використання стандартної методики терапевтичних вправ у порівнянні показала найменшу ефективність. У четвертому розділі проведено аналіз отриманих результатів та їх порівняння з висновками та результатами інших досліджень, даними наукової літератури, надані рекомендації щодо використання програми з врахуванням фізичних здібностей пацієнтів. Практична значущість роботи обумовлена можливостями використання розробленої комплексної програми фізичної терапії при хронічних захворюваннях плечового суглобу в амбулаторно-поліклінічних закладах та реабілітаційних центрах при лікуванні пацієнтів з хронічними захворюваннями ПС. Результати дослідження впроваджено у роботу центру механотерапії та реабілітації «Цандер» у м. Києві та у реабілітаційно-оздоровчому центрі «SMETANIUK CLINIC» у м. Чернівці, а також у навчальний процес студентів кафедри біобезпеки і здоров’я людини Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського» та включено до практичних та лекційних занять з дисципліни «Розробка технологій фізичної терапії та технічних засобів її здійснення», освітньо-професійної програми першого (бакалаврського) рівня вищої освіти за спеціальністю 227 - «Терапія та реабілітація», що підтверджується відповідними актами впровадження. Структура і обсяг дисертації. Дисертація викладена на 223 сторінках, у тому числі основний текст дисертації складає 157 сторінок друкованого тексту і складається зі вступу, 4 розділів, практичних рекомендацій, висновків. Робота містить 173 літературних джерел, 9 додатків, 74 рисунки та 35 таблиць.Документ Відкритий доступ Семантична структура для оркестровки та хореографії когнітивних веб-сервісів(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025) Касьянчук, Ігор Вячеславович; Петренко, Анатолій ІвановичКасьянчук І.В. Семантична структура для оркестровки та хореографії когнітивних веб-сервісів. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії з галузі знань 122 Комп’ютерні науки за спеціальністю 122 Комп’ютерні науки. – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ, 2025. Дисертаційна робота присвячена розробці моделі координації когнітивних веб-сервісів, яка реалізується через семантичну структуру для їх вибору, інтеграції та автоматизації композиції. Дослідження зосереджене на вдосконаленні методів семантичного узгодження сервісів шляхом використання онтологічного підходу, адаптивного планування на основі контексту виконання запитів та інтеграції параметрів QoS для оптимізації вибору сервісів. Основна увага приділяється розширенню семантичного опису сервісів шляхом використання онтологічного підходу та доповнення логічними правилами SWRL для формалізації зв’язків між сервісами. Проведено порівняльний аналіз із альтернативними методами. Запропонований підхід демонструє покращену продуктивність, точність і масштабованість семантичної обробки у динамічних середовищах у порівнянні з традиційними методами оркестрації (наприклад, BPEL) та хореографії (WS-CDL). Дисертація відповідає науково-технічним пріоритетам Національного технічного університету України «КПІ імені Ігоря Сікорського» та спрямована на розвиток семантичних веб-технологій, когнітивних обчислень та інтелектуальної обробки запитів. Дослідження спрямоване на розробку методів і алгоритмів для підвищення продуктивності, адаптивності веб-сервісів та відповідності вимогам якості обслуговування (QoS). Результати роботи узгоджуються з напрямами розвитку сучасних інформаційних технологій, зокрема, в аспектах автоматизованого семантичного аналізу, інтеграції онтологій та розумного вибору сервісів для оптимізації процесів обробки запитів. Запропоновані рішення забезпечують ефективну інтеграцію та автоматизацію веб-сервісів через семантичну структуру, яка реалізує модель координації та композиції. Результати дослідження мають практичну цінність у контексті реалізації наукових програм із впровадження інноваційних цифрових рішень у різних галузях, оскільки проведене дослідження відповідає пріоритетам розвитку цифрової економіки, які закладені в стратегічних програмах, спрямованих на впровадження інтелектуальних систем, таких як «Інтернет речей» (IoT) та когнітивні обчислення. Метою дисертації є розробка моделі координації когнітивних веб-сервісів, яка реалізується через семантичну структуру, забезпечуючи ефективне оркестрування і хореографію сервісів у розподілених середовищах. Об’єкт дослідження – процеси опису, пошуку та інтеграції когнітивних вебсервісів у розподілених системах. Предмет дослідження – семантичні методи опису, пошуку та інтеграції когнітивних веб-сервісів, які забезпечують автоматизацію їх використання та взаємодії. Наукова новизна отриманих результатів полягає у тому, що в дисертаційній роботі: 1. Вперше запропоновано модель координації когнітивних веб-сервісів, яка забезпечує автоматизований вибір, оркестрацію та хореографію на основі семантичного опису функціональності, параметрів QoS та контексту виконання. Відмінність від існуючих підходів полягає у формалізованому описі когнітивних можливостей сервісів (наприклад, здатність до навчання, обробки природної мови, аналізу зображень), їх функціональності, вхідних/вихідних даних та обмежень, що забезпечує автоматизовану інтеграцію. 2. Модифіковано метод пошуку та вибору веб-сервісів, який базується на семантичному описі та забезпечує динамічне ранжування сервісів за їх відповідністю до контексту виконання (наприклад, час відповіді, специфіка даних, ресурси). 3. Вперше запропоновано інтеграцію когнітивних веб-сервісів на основі семантичного підходу, що дозволяє автоматизувати процес вибору, оркестрації та хореографії сервісів у динамічних середовищах, враховуючи змінність умов виконання та недоступність окремих компонентів. Отримані результати розширюють можливості когнітивних веб-сервісів та інтеграції штучного інтелекту в складні системи, підвищуючи ефективність прийняття рішень у стратегічно важливих сферах. Практичне значення отриманих результатів полягає у наступному: 1. Розроблена модель семантичної структури може бути використана для створення адаптивних і масштабованих систем у різних сферах, таких як управління ресурсами, автоматизація бізнес-процесів, інтеграція сервісів в Інтернеті речей (IoT) та смарт-середовищах. 2. Розроблений алгоритм інтелектуального пошуку та вибору когнітивних веб-сервісів може бути інтегрований у програмні платформи, що використовуються для побудови систем автоматизації, аналітики великих даних, розумних рекомендаційних систем або інтеграції сервісів у хмарних середовищах. 3. Запропоновані підходи є основою для розробки програмних продуктів, що забезпечують динамічний пошук, інтеграцію та управління когнітивними вебсервісами в системах із високими вимогами до адаптивності та швидкості реагування, таких як медицина, фінанси чи логістика. Результати проведеного дослідження були представлені та обговорені у провідних наукових виданнях, що підтверджує їхню актуальність і наукову новизну: стаття «Finding a conceptual approach to developing an architecture of general-purpose services for economic researches» опублікована в журналі Technology Audit and Production Reserves (Vol. 3 № 4(71), 2023). Наукова стаття «Модель розумної оркестрації веб-сервісів на прикладі статистичних досліджень» опублікована у Таврійському науковому віснику. Серія: Технічні науки (№ 4, 2023). Наукова стаття «Огляд хореографії веб-сервісів WSMO для виконання синхронних та асинхронних запитів» опублікована у Таврійському науковому віснику. Серія: Технічні науки (№ 2, 2024). Наукове дослідження на тему «Orchestration of service-oriented applications with reactive programming techniques» опубліковане в журналі Technology Audit and Production Reserves (Vol. 4 № 2(78), 2024). Наукова стаття «Розробка семантичної структури для композиції когнітивних веб-сервісів», опублікована у Technology Audit and Production Reserves (2025), представляє основні результати дослідження щодо автоматизації оркестрації та хореографії сервісів.Документ Відкритий доступ Диференційна діагностика професійної та патологічної гіпермобільності суглобів кисті(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025) Воронюк, Єлизавета Анатоліївна; Антонова-Рафі, Юлія ВалеріївнаВоронюк Є. А. Диференційна діагностика професійної та патологічної гіпермобільності суглобів кисті. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 227 «Терапія та реабілітація» (22 – Охорона здоров’я). – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ, 2025. Дисертаційна робота присвячена науковому обґрунтуванню підходів до диференційної діагностики професійно-набутої та патологічної гіпермобільності суглобів кисті, а також визначенню особливостей формування сили захвату у представників різних професійних груп із різним типом гіпермобільності. Проблематика дослідження зумовлена високим рівнем діагностичних помилок при оцінці гіпермобільності у клінічній практиці, що призводить до неадекватного вибору засобів фізичної терапії, зниження ефективності реабілітаційних програм і підвищення ризику травматизації у пацієнтів. Гіпермобільність суглобів є варіативним явищем, яке може мати як адаптивний (професійний), так і патологічний (синдромний) характер. Визначення типу гіпермобільності має критичне значення для коректного планування персоніфікованого втручання. Професійно обумовлена гіпермобільність часто зустрічається серед артистів цирку, гімнастів, артистів балету тоді як патологічна гіпермобільність є проявом захворювань сполучної тканини, зокрема гіпермобільного варіанту синдрому Елерса–Данлоса. На сьогодні не існує чітких, стандартизованих критеріїв розмежування між цими двома типами гіпермобільності, а також практично не досліджено вплив гіпермобільності на функціональні параметри кисті та силу захвата у різних професійних групах. Це зумовлює необхідність проведення цілеспрямованих досліджень і впровадження нових моделей діагностики й реабілітації. Мета дослідження: розробити, науково обґрунтувати та довести ефективність застосування персоналізованих підходів до диференційної діагностики професійної та патологічної гіпермобільності, з урахуванням функціонального статусу, біомеханічних характеристик і потреб фізичної терапії. Методи дослідження. У роботі застосовано комплексний методологічний підхід, що включав: аналіз наукової та науково-методичної літератури, клінікоінструментальні методи дослідження (оцінка гіпермобільності за шкалою Байтона, тестування сили хвата за допомогою динамометра EH108), функціональні тести стабільності кисті, суб’єктивні опитувальники стану пацієнтів, методи математичної статистики, зокрема дисперсійний та кореляційний аналіз, тест Тьюкі, t-тест, розрахунок ефекту Коена. Наукова новизна отриманих результатів: - уперше обґрунтовано критерії диференційної діагностики професійної та патологічної гіпермобільності суглобів кисті, що враховують функціональні показники, анамнестичні дані, тип професійної активності та дані клінічного обстеження; - вперше виявлено закономірності формування сили захвата у представників із різним статусом гіпермобільності, що дало змогу визначити обмежувальні чинники ефективності фізичної терапії у цих пацієнтів; - уперше запропоновано стратифікацію осіб із гіпермобільністю за рівнем функціонального ризику, що дозволяє планувати індивідуалізовані протоколи втручання з урахуванням адаптивного потенціалу м’язово-зв’язкового апарату; - розроблено персоналізовану програму реабілітації, яка включає вправи для розвитку сили хвата, стабілізації кисті та контролю амплітуди рухів у гіпермобільних осіб, адаптовану до особливостей професійної діяльності; - уперше доведено ефективність реабілітаційного втручання у пацієнтів із різними формами гіпермобільності кисті на основі порівняльного аналізу динаміки сили хвата та суб’єктивного самопочуття; - розширено уявлення про біомеханіку кисті у осіб з гіпермобільністю та про механізми зниження м’язової витривалості та суглобової стабільності при надмірній рухливості. Практичне значення дослідження полягає у розробці нових діагностичних критеріїв та реабілітаційних підходів для осіб із гіпермобільністю суглобів. Запропоновані рекомендації щодо корекції сили захвату спрямовані на оптимізацію фізичних навантажень та розробку індивідуальних програм реабілітації, що можуть бути впроваджені у клінічну практику. Реалізація отриманих результатів сприятиме підвищенню ефективності лікування та профілактики ускладнень, пов’язаних із порушенням стабільності суглобів, а також поліпшенню функціонального стану та якості життя пацієнтів. Крім того, ці результати можуть стати основою для подальших експериментальних та клінічних досліджень, спрямованих на розробку персоналізованих програм фізичної терапії, що враховують специфіку професійних навантажень та індивідуальні особливості організму. Результати проведених досліджень було впроваджено у реабілітаційну практику центру ортопедичної реабілітації «Майстерня Руху», а також в освітній процес кафедри біобезпеки та здоров’я людини КПІ ім. Ігоря Сікорського при викладанні навчальних дисциплін «Розробка індивідуальних реабілітаційних програм при порушеннях опорнорухового апарату» та «Кінезіологічна діагностика та кінезіологічне тестування у фізичній терапії, ерготерапії». Практична цінність дослідження полягає у створенні ефективного алгоритму диференційної діагностики гіпермобільності кисті, що може бути використаний у фізичній терапії, спортивній медицині та ерготерапії. Запропоновані підходи дозволяють обґрунтовано диференціювати між адаптивною (професійною) та патологічною (синдромною) гіпермобільністю, що критично важливо для призначення коректного втручання. Розроблена реабілітаційна програма є готовим інструментом для впровадження у практику клінік фізичної терапії, центрів реабілітації та профілактичної медицини. Вона дозволяє знизити ризик травматизації, покращити стабільність кисті та підвищити якість життя пацієнтів з гіпермобільністю. Застосування спектрально-динамічного аналізу електретного поля дає змогу неінвазивно та об’єктивно оцінити функціональний стан організму, що може бути підґрунтям для адаптації фізичних реабілітаційних програм у спортсменів та клінічних пацієнтів [83]. Результати можуть бути використані при розробці клінічних протоколів, модулів підвищення кваліфікації та в освітньому процесі при підготовці фахівців галузі охорони здоров’я. Отримані результати розширюють наукові уявлення про біомеханічні особливості гіпермобільності суглобів, їхній вплив на функціональні можливості кисті та пальців та визначають шляхи удосконалення реабілітаційних підходів у фізичній терапії. Отримані результати дослідження значно збагачують сучасні теоретичні підходи до розуміння впливу гіпермобільності суглобів на розвиток сили захвату. Теоретично, робота сприяє удосконаленню моделей біомеханіки кисті та пальців, уточнюючи механізми адаптації опорно-рухової системи при наявності гіпермобільності. Отримані дані дозволяють розширити наукові уявлення про взаємозв’язок між патологічними та професійно набутими характеристиками рухового апарату, що становить базу для подальших фундаментальних досліджень у галузі фізичної терапії та ерготерапії. Дисертація складається зі вступу, чотирьох розділів, висновків, списку використаних джерел та додатків. Загальний обсяг дисертації — 120 сторінок, включаючи 18 таблиць та 8 ілюстрацій. Список літератури охоплює 143 джерела. У першому розділі представлено огляд літератури щодо етіології, класифікації та діагностики гіпермобільності, з урахуванням її проявів у клінічній, спортивній і реабілітаційній практиці. Проаналізовано сучасні критерії відмежування патологічної та професійної гіпермобільності, а також підходи до оцінки функціонального стану кисті. Другий розділ містить опис методології дослідження, характеристику вибірки, методи клінічної, інструментальної та статистичної оцінки. Обґрунтовано вибір стратифікованої моделі, принципи оцінки сили хвата та використання шкали Байтона в контексті фізичної терапії. У третьому розділі викладено динаміку змін сили хвата в учасників дослідження після впровадження індивідуалізованої реабілітаційної програми. Представлено результати статистичного аналізу, порівняння ефективності між групами та оцінено вплив гіпермобільності на функціональні показники. Четвертий розділ присвячено клінічній інтерпретації результатів, зіставленню з науковими даними, а також формуванню практичних висновків щодо оптимізації реабілітаційних стратегій для осіб із різними типами гіпермобільності. За матеріалами дисертаційного дослідження опубліковано 5 наукових праць, зокрема у журналах, що входять до баз Scopus та фахових видань України, у тому числі: 2 статті у наукових фахових виданнях України; 3 статті у журналах, що індексуються в Scopus та Web of Science; 6 публікацій у матеріалах міжнародних науково-практичних конференцій.Документ Відкритий доступ Удосконалення високовольтних широкосмугових каскадних вимірювальних підсилювачів для пристроїв відтворення одиниці напруги змінного струму радіочастотного діапазону(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025) Довгаль, Артем Володимирович; Туз, Юліан МихайловичДовгаль А.В. удосконалення методів побудови високовольтних широкосмугових вимірювальних підсилювачів для пристроїв відтворення одиниці напруги змінного струму радіочастотного діапазону. - Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 152 “ Метрологія та інформаційно вимірювальна техніка ” - Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» МОН України, Київ, 2025. У цій науковій роботі розглянуті теоретичні моделі для побудови високовольтних широкосмугових підсилювачів, представлені результати проектування та розглянуті важливі аспекти та проблеми їх реалізації. Методи аналізу та корекції похибок та їх практичне застосування дає змогу забезпечити необхідні характеристики точності таких пристроїв, що в свою чергу розширює галузь їх використання, зокрема як засобів вимірювальної техніки. Високовольтні вимірювальні підсилювачі можуть бути долучені до складу еталонів змінної напруги для розширення динамічного та частотного діапазонів та забезпечення високої точності та надійності вимірювань. Еталони змінної напруги призначені для калібрування та перевірки вимірювальних приладів, які використовуються в електротехніці, електроенергетиці, наукових дослідженнях та інших галузях, де потрібне точне вимірювання напруги. Підсилювачі високої напруги з широкою смугою частот відіграють незамінну роль у формуванні високо стабільної напруги для еталонів напруги на основі термоелектричних перетворювачів. Варто наголосити на важливості застосування високовольтних широкосмугових вимірювальних підсилювачів у метрологічних комплексах еталонів змінної напруги. Одним із таких комплексів є військовий еталон напруги ВВЕТУ 08-07-01-09. Даний еталон відтворює одиницю змінної напруги до 1000В у діапазоні частот до 30МГц шляхом термоелектричного компарування з використанням термоелектричних перетворювачів напруги. У такому комплексі точність відтворення одиниць вимірювання напруги має першорядне значення, оскільки навіть незначні неточності можуть призвести до суттєвих похибок вимірювання. Використання підсилювачів високої напруги дає змогу використовувати багатоелементні термоелектричні перетворювачі для досягнення більшої точності відтворення величини напруги. З огляду на важливість та актуальність зазначених вище сфер застосування широкосмугових високовольтних вимірювальних підсилювачів, попри складнощі, пов’язані з їх побудовою, переваги, які вони пропонують щодо забезпечення точності вимірювань та ефективності системи, незаперечні. Відсутність готової елементної бази чи відповідних засобів для забезпечення необхідних параметрів вихідної напруги, таких як швидкість наростання, діапазон вихідної напруги та робочої частоти, підхід до побудови високовольтних широкосмугових підсилювачів потребує залучення додаткових технічних рішень та засобів при проектуванні. Одним із таких рішень є використання незалежних каскадів підсилювачів із незалежним живленням, які формуватимуть вихідну напругу за принципом послідовного ввімкнення. Такий метод дає змогу розширити вихідний діапазон напруги без погіршення динамічних характеристик. Запропоновані в науковій роботі методи побудови підсилювачів із використанням незалежного паралельного зворотного зв’язку дають змогу виконати корегування частотної характеристики на кожному з каналів окремо та покращити загальну стабільність і точність вихідної величини за рахунок додаткових ланок із помірною втратою точності. Запропонована додаткова частотна корекція вихідного сигналу дає змогу відокремити та компенсувати похибки першого порядку малості, що загалом дає змогу підвищити точність відтворення вихідної напруги. В основу досліджуваних підсилювачів було покладено досягнення найбільшого частотного та динамічного діапазону, необхідного для метрологічної атестації всіх засобів вимірювальної техніки - від вторинних еталонів до засобів вимірювальної техніки для вимірювання параметрів електричних сигналів у цьому діапазоні частот: осцилографи, вольтметри, генератори тощо. У цих підсилювачах вирішено проблему досягнення максимально можливої вихідної напруги в заданому діапазоні частот, який би відповідав діапазону частот і напруги еталонних термоелектричних перетворювачів - ЕПНТЕ, ДТПТ6, ПНТЕ12. Під час виконання роботи було проведено комп’ютерне моделювання та аналіз технічних рішень, застосування яких є основою для побудови широкосмугових високовольтних вимірювальних підсилювачів. Розглянуто переваги та недоліки кожної із запропонованих моделей та детально висвітлено проблеми та аспекти при побудові. На основі проведеного аналізу визначено метрологічні характеристики та складено модель похибок в аналітичному вигляді. Запропоновано технічні методи для їх корекції та збільшення точності. Експериментальні дослідження засвідчили, що отримані похибки за СКЗ відхиленням у кілька разів і навіть на порядок менші, ніж похибки, котрі передбачені технічним завданням на еталон ВВЕТУ 08-07-01-09, який прийнято на озброєння згідно з наказом міністра оборони №529 від 18.10.2010 та використовується дотепер. Практичним результатом дисертаційної роботи є розроблені блоки підсилювачів 1000В-100КГц та 30В-30МГц, які впроваджено в систему вихідного військового еталону у межах модернізації комплексу еталона ВВЕТУ 08-07-01-09 згідно із замовленням Міністерства оборони для Метрологічного центру військових еталонів (МЦВЕ).Документ Відкритий доступ Електроформування поліфункціональних нікелевих покриттів(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025) Забалуєв, Андрій Сергійович; Лінючева, Ольга ВолодимирівнаЗабалуєв А. С. Електроформування поліфункціональних нікелевих покриттів. – Кваліфікаційна праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 161 Хімічні технології та інженерія. – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Міністерство освіти і науки України, Київ, 2025. Дисертаційна робота присвячена дослідженню водних цитратних електроліт та електролітів на основі НЕР реліну для електроосадження нікелевих та нікель-вольфрамових покриттів, а також електрохімічних, механічних, протикорозійних та каталітичних властивостей покриттів, отриманих із відповідних електролітів. На основі ІЧ-спектроскопічних та 1НЯМР досліджень доведено формування реліну при приготуванні електроліту на основі низькотемпературної евтектичної суміші холін хлориду та карбаміду у молярному співвідношенні 1:2 М. Здійснені порівняльні дослідження процесів електроосадження нікелевих та нікель-вольфрамових покриттів із водних цитратних електролітів та електролітів на основі НЕР - реліну. Встановлено, що при молярному співвідношенні іонів нікелю до вольфрамату 0,75 : 0,07 М у водному цитратному електроліті при збільшенні густини струму в інтервалі 0,5…5 А/дм2 вміст вольфраму у нікелевому покритті зменшується від 16,3 мас.% до 6,14 мас.%. З одного боку співосадження вольфраму у нікелевий сплав супроводжується деполяризацією катодного процесу, з іншого боку відбувається подрібнення кристалічної структури покриття. Розмір кристалічного зерна для електроосаджених нікелевих покриттів товщиною 20 мкм варіюється в межа 2…5 мкм, а для нікель-вольфрамового сплаву із вмістом вольфраму 14 мас.% у межах 0,5…2 мкм. У цілому виходи за струмом як нікелю, так і нікель вольфрамового сплаву становлять близько 95 % і відповідають таким, що досягаються при класичному гальванічному нікелюванні з електроліту Уотса. При електроосадженні нікелевих покриттів з електроліту на основі реліну отримано напівблискучі покриття з виходом за струмом близько 40 %, товщиною до 5 мкм. У цілому з електроліту на основі низькотемпературної евтектичної суміші електроосаджується більш грубокристалічні нікелеві осади ніж з водного цитратного електроліту. Розмір кристалічних зерен зростає від 5 до 15 мкм при відповідній товщині покриття 20 мкм. Циклічні вольтамперні криві, отримані в чистому розчиннику на платиновому електроді, свідчать про можливість електрохімічного відновлення на катоді евтектичної суміші в області потенціалів електроосадження нікелю. Це у свою чергу може бути причиною відсутності співосадження вольфраму у сплав та малого виходу за струмом електроосадження нікелю. На основі потенціодинамічних вольтамперних вимірювань при електроосадженні нікелевих покриттів, доведено, що основним фактором впливу на перенапругу виділення металу є температура. Виявлено, що збільшення швидкості сканування потенціалу не призводить до виникнення чітко виражених максимумів граничного струму притаманних контролюючій дифузійній стадії, і може бути пов’язане як із маскуючим впливом побічного процесу виділення водню, так і наслідком переважаючого контролю стадії дисоціації комплексних іонів на основі нікелю. Визначено, що відсутність вираженого максимуму граничної густини струму є притаманним як водним цитратним, так і електролітам нікелювання на основі реліну. Досліджено вплив введення легуючого компонента - вольфраму, складу електроліту та природи розчинника на фізико-механічні властивості гальванічних покриттів на основі нікелю. SEM-дослідження морфології покриттів на основі нікелю показали, що з водних електролітів осаджуються більш дрібнокристалічні покриття ніж з неводних електролітів на основі НЕР. Для покриттів зі сплаву нікель-вольфрам, з вмістом вольфраму 14,6 мас.%, електроосаджених з водного цитратного електроліту та нікелевих покриттів осаджених з електроліту на основі НЕР мікротвердість зростає у два рази, а модуль Юнга зростає на 10…20 ГПа у порівнянні з відповідними характеристиками для гальванічних нікелевих покриттів осаджених з електроліту Уотса. На основі методів повторного багаторазового дряпання та безперервного вдавлювання та сканування індентором Берковича встановлено, що нікелеві та нікель-вольфрамові покриття також володіють підвищеною зносостійкістю з огляду на найменші осциляційні значення сили тертя та ширину канавок вдавлювання індентора. Таким чином встановлено, що найменша швидкість корозії та найбільша мікротвердість спостерігається для нікелевих та нікель-вольфрамових покриттів отриманих з водного цитратного електроліту. Встановлено, що нікелеві покриття отримані з електроліту на основі НЕР є корозійно нестабільними в хлоридному середовищі. Високі швидкості корозійного руйнування можуть пояснюватись особливостями кристалічної структури, наявністю тріщин та продуктів розкладу електроліту на основі НЕР в покритті. Проведені порівняльні прискорені корозійні випробування захисних властивостей та корозійної стійкості гальванічних нікелевих покриттів в камері оцтово-сольового туману. Сформульовані рекомендації, що при електроосадженні високо корозійностійких нікелевих покриттів слід уникати введення в електроліт сульфорогенних добавок, таких як сахарин. Проте відповідні блискучі сульфоровмісні покриття можуть бути використані як підшар з метою підвищення захисних властивостей нікелевих покриттів в цілому. Досліджена електрохімічна активність покриттів на основі нікелю. Показано, що перенапруга виділення водню за катодної густини струму 5 мА/см2 на нікелевих покриттях становить близько 0,3 В. Введення до складу покриття 14,6 мас.% W призводить до зменшення перенапруги виділення водню майже на 0,1 В у порівняння з чистим нікелем. Найменшою перенапругою виділення водню і відповідно найвищими електрокаталітичними властивостями щодо відповідного процесу серед досліджуваних володіють покриття, отримані з електроліту на основі НЕР. Перенапруга виділення водню на них за катодної густини струму 5 мА/см2 не перевищує 0,02 В. Це, зокрема, може бути наслідком формування покриттів із нановпорядкованою та високорозвинутою структурою поверхні. У роботі проведені порівняльні дослідження впливу корозійної фінішної обробки блискучих високо сірковмісних нікелевих осадів в концентрованій оцтовій кислоті та адсорбційної обробки в насиченому розчині сульфіду натрію матових безсульфоровмісних гальванічних нікелевих осадів на їх електрохімічну активність. На основі циклічної вольтамперометрії встановлено, що збільшення тривалості корозійної обробки блискучих нікелевих осадів, що містять сульфур, в концентрованій оцтовій кислоті сприяє підвищенню поверхневого вмісту сульфуру, що, своєю чергою, призводить до зростання густини струму на циклічних вольтамперних кривих. Аналогічно, обробка безсульфурних нікелевих осадів у насиченому розчині сульфіду натрію також сприяє збільшенню катодної густини струму. Отже, незалежно від способу обробки, утворення сульфідів нікелю чи адсорбція сульфуру (ІІ) на поверхні електродного матеріалу забезпечує підвищення його електрохімічної активності. Таким чином, вперше показано, що в обох випадках, як при корозійній обробці блискучих сульфоровмісних нікелевих осадів в оцтовій кислоті, так і при адсорбційній обробці безсульфоровмісних нікелевих осадів в насиченому розчині сульфіду натрію відбувається стабілізація величини катодної густини струму після 24 годин проведення обох видів обробки. Показано, що сульфіди нікелю, які утворюються під час корозійної обробки, є найбільш стійкими та ефективними для електровідновлення кисню в помірнолужному середовищі.Документ Відкритий доступ Особливості побудови програми фізичної терапії у пацієнтів із перекосом тазу(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025) Білевич, Денис Андрійович; Худецький, Ігор ЮліановичБілевич Д.А. Особливості побудови програми фізичної терапії у пацієнтів із перекосом тазу. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття ступеня доктора філософії за спеціальністю 227 Фізична терапія, ерготерапія (22 - Охорона здоров’я). – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського», Київ, 2025. Мета дослідження: підвищити ефективність програми фізичної терапії пацієнтів з дорсалгіями викликаними перекосом тазу. Методи дослідження: аналіз науково-методичної літератури, аналіз медичної документації, клінічні методи дослідження (контент-аналіз історій хвороб, опитування, спостереження, огляд, пальпація, візуально-аналогова шкала болю (VAS), мануально-м’язове тестування, флексійний тест), методи математичної статистики. Наукова новизна дисертаційної роботи полягає в тому, що в ній: - проаналізовані анатомічні та функціональні особливості тазу, наслідки сучасної роботи, спорту та дозвілля, що провокують появу перекосу тазу та відкривають можливості для розробки авторської індивідуальної програми фізичної терапії; - доведено, що поява болі в попереку є основним симптомом при перекосі тазу, що дозволило дослідити методи діагностики для визначення причин появи болю; - запропонована методика діагностики, що дозволяє диференціювати біль за причиною його появи, що дозволяє підбирати програми відновлення які більш прицільно впливають на причину дисфункції для усунення симптомів, в тому числі болю; - запропонована методика діагностики, що дозволяє визначити площину перекосу таза, що дозволило скласти індивідуальні програми, враховуючи конкретну дисфункцію тазу; - науково обґрунтовано та розроблено технологію реабілітаційного втручання при перекосі тазу, що враховує площину перекосу; - вперше застосовано індивідуальний підхід, щодо вибору застосування програми фізичної терапії пацієнтів з болями в нижній частині спини спричиненими перекосом тазу, з урахуванням площини перекосу тазу; - досліджено появу індукованих змін з боку інших систем організму у тілі пацієнта біомеханічного порядку у відповідь на появу перекосу тазу; - проведено порівняння сучасних методик терапії при болях в попереку з отриманими результатами. У першому розділі, відповідно до завдань дисертаційного дослідження, представлено результати огляду та аналізу вітчизняної та закордонної спеціалізованої літератури з питань фізичної терапії осіб з болем у попереку та з дисфункціями тазу. Встановлено, що біль у попереку дуже поширений та набуває епідеміологічного характеру серед пацієнтів, вони викликають функціональні порушення, обмеження в професійній та повсякденній активності, зниження якості життя. Більшість авторів у своїх програмах наводять традиційні підходи із застосуванням фізичних вправ, масажу, фізіотерапії та інших реабілітаційних заходів, однак вони не враховують можливість появи болю через наявність перекосу тазу, а у роботах, які враховують можливий перекіс тазу – не врахована площина цього прекосу. Наукових праць з обґрунтованим застосування методик відновлення положення тазу враховуючи площину перекосу тазу в досліджених джерелах не виявлено. У другому розділі описано методи та організацію дослідження, яке проводилось. В дослідженні взяли участь 70 пацієнтів з болем у попереку. Після збору анамнезу та проведення тестів у 46 пацієнтів було виявлено перекіс тазу. Осіб з даною патологією було розподіллено методом випадкової вибірки на дві групи: основну (n=36) та контрольну (n=10). З метою виявлення наявності перекосу тазу, його площини, функціональних обмежень, індукованих змін з боку інших систем організму біомеханічного порядку застосовувалась пальпація - для оцінки спазмованості м’язів, мануально-м’язове тестування (ММТ) – для оцінки слабкості м’язів, візуально-аналогова шкала болю (VAS) – для оцінки больових відчуттів, опитувальник Мак-Гілла (MPQ). У розділі наведена характеристика функціонального стану опорно-рухового апарату та фізичного стану осіб з болем у попереку перед програмою фізичної терапії. Встановлено, що серед пацієнтів із перекосом тазу найбільше: офісних працівників – 22 особи, також, були присутні будівельники – 7 осіб, безробітні – 4 особи, прибиральники – 3 особи, студенти – 2 особи, водії – 1 особа, циркові артисти – 1 особа. Більшість респондентів зауважили, що даний синдром у них не вперше – 37 осіб, у 9 осіб це була перша поява болю у попереку. За результатами анкетування та опитування було встановлено, що більшість пацієнтів пов’язують появу болі у попереку із тривалим перебуванням у сидячому положенні або важкою фізичною працею. Третій розділ присвячений технологіям побудови авторської програми. У ході теоретичних дослідження причинно-наслідкових зв’язків розвитку патології та її проявів було розроблено авторську програму фізичної терапії для пацієнтів із болями в нижній частині спини, спричиненими перекосом тазу. Вона включає комплексне обстеження пацієнтів із застосуванням нових діагностичних методик, сучасні ефективні підходи побудови індивідуальних реабілітаційних програм, використання технік і втручань, які орієнтовані на відновлення положення тазу та усунення симптоматики з урахуванням на причинно-наслідкові механізми патології, засобів контролю ефективності фізичної терапії. Підібрані та допрацьовані методи діагностики дозволяють точно визначити площину перекосу тазу та вибрати відповідні коригуючі методи. Діагностика рухів таза та дисфункцій, таких як зміщення лобкової кістки, крижової кістки та клубових кісток, дозволяє точніше визначити проблеми і застосувати специфічні методи корекції. Представлені результати обстежень пацієнтів із болями у попереку, проведений збір анамнезу, пальпація, візуально-аналогова оцінка болю, опитування за опитувальником Мак-Гілла (MPQ). За результатами експериментальної оцінки ефективності традиційної програми в контрольній групі встановлено зменшення рівня болю за візуально аналоговою шкалою на 46,03%, помірне покращення м’язової сили на 12,5% та зниження м’язового тонусу на 20%. Проведені експериментальні дослідження та отримані результати ефективності авторської програми фізичної терапії в основній групі демонструють значне покращення функціонального стану пацієнта після застосування коригуючих методів спрямованих на відновлення положення тазу. Рівень болю, за візуально аналоговою шкалою (ВАШ), знизився на 73,3%, збільшення м’язової сили на 18,8% та зниження м’язового тонусу на 26,2%. Отримані дані усіх обстежень, в основній групі (ОГ) були значно кращими в порівнянні з контрольною групою (КГ), що свідчить про ефективність даної програми. Больові відчуття за ВАШ знизились на 21,99 % порівняно з КГ. Сила м’язів за ММТ збільшилась на 23,2 % порівняно з КГ. Больові відчуття під час пальпації в ОГ знизили на 30,5 % порівняно з КГ. Отримані результати підтверджують ефективність застосування авторського підходу до діагностики та терапевтичного втручання сприяє зменшенню больового синдрому, покращенню біомеханіки рухів та підвищенню якості життя пацієнтів із болем у попереку, викликаним перекосом тазу. У четвертому розділі проведено аналіз отриманих результатів та їх порівняння з висновками та результатами інших досліджень, даними науковометодичної літератури та висвітлено перспективи досліджень та застосувань методики. Практична значущість роботи полягає в тому, що впровадження розробленого алгоритму фізичної терапії для лікування пацієнтів із болями у попереку викликаними перекосом тазу підвищили ефективність реабілітації та їх якості життя. Результати досліджень впроваджено у роботу ФОП «АМ реабілітолог» м. Києва, а також у навчальний процес студентів кафедри біобезпеки і здоров’я людини Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського» при викладанні дисципліни «Біомеханіка у фізичній терапії, ерготерапії», що підтверджується відповідним актом впровадження. Структура дисертації включає: вступ, чотири розділи, висновки, список використаних літературних джерел (101) і додатки (6). Загальний обсяг дисертації становить 149 сторінок. Робота містить 30 таблиць та 26 рисунків.Документ Відкритий доступ Методи та засоби прогнозування захворювань дихання та апное на основі штучного інтелекту та мікро сервісної архітектури(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025) Болобан, Олег Анатолійович; Петренко, Анатолій ІвановичБолобан О.А. МЕТОДИ ТА ЗАСОБИ ПРОГНОЗУВАННЯ ЗАХВОРЮВАНЬ ДИХАННЯ ТА АПНОЕ НА ОСНОВІ ШТУЧНОГО ІНТЕЛЕКТУ ТА МІКРО СЕРВІСНОЇ АРХІТЕКТУРИ. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії з галузі знань 122 Комп’ютерні науки за спеціальністю 122 Комп’ютерні науки. – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ, 2025. Синдром обструктивного апное сну та хропіння є поширеними патологіями, що значно впливають на якість життя пацієнтів, особливо після пандемії COVID19. Розлади сну можуть спричиняти сонливість, зниження концентрації, когнітивні порушення та підвищувати ризик серцево-судинних захворювань і смертності. Однак лише 20% пацієнтів отримують вчасний діагноз, оскільки існуючі засоби діагностики є дорогими, малодоступними або не забезпечують комплексного аналізу дихальних параметрів. Більшість комерційних пристроїв обмежені лише вимірюванням рівня кисню в крові та серцевого ритму, що не дозволяє ефективно ідентифікувати дихальні патології. Дане дослідження спрямоване на розробку інтелектуальної системи моніторингу та прогнозування порушень дихання під час сну на основі штучного інтелекту. Запропонована система поєднує технології машинного навчання, нейронних мереж та методів обробки біомедичних сигналів для виявлення апное та інших дихальних розладів. Архітектура рішення базується на мікросервісному підході з використанням розподілених обчислень, а саме прикінцевих обчислень, що забезпечує ефективну обробку даних безпосередньо на пристрої та мінімізує затримки передачі. Запропонований підхід передбачає адаптивну обробку сигналів фотоплетизмограми (англ. Photoplethysmography (PPG)) та інших біомедичних показників з використанням методів фільтрації шумів, а також прогнозування стану пацієнта за допомогою моделі довга короткочасна пам'ять (англ. Long shortterm memory (LSTM)). Інтеграція сервісно-орієнтованої архітектури дозволяє масштабувати систему для подальшого розвитку, що робить її придатною для персонального та клінічного використання. Результати дослідження відповідають сучасним тенденціям розвитку цифрової медицини, сприяють впровадженню інноваційних технологій у сфері діагностики розладів сну та можуть бути використані в програмах розвитку «Інтернету медичних речей» (англ. Internet of Medical Things (IoMT)) та когнітивних обчислень. Метою дисертації є розробка моделі класифікатора апноегіпопное сну та впровадження в мікросервісну архітектуру, забезпечуючи ефективну класифікацію типу апное-гіпопное сну в реальному часі. Об’єкт дослідження – процеси збору, обробки та прогнозування респіраторних захворювань на основі біомедичних сигналів із використанням штучного інтелекту та мікро сервісної архітектури. Предмет дослідження – методи фільтрації, аналізу та прогнозування респіраторних захворювань на основі сигналів фотоплетизмографії, нейронних мережевих алгоритмів та технологій мікросервісної архітектури для забезпечення ефективного моніторингу та автоматизованої діагностики. Наукова новизна отриманих результатів полягає у тому, що в дисертаційній роботі: 1. Вперше запропоновано модель прогнозування респіраторних патологій, яка використовує сигнали фотоплетизмографії та методи глибокого навчання для оцінки стану дихальної системи. Відмінністю запропонованого підходу є застосування адаптивної моделі довгої короткочасної памʼяті, що аналізують часові ряди біомедичних сигналів та виявляють закономірності, пов’язані з апное та іншими порушеннями дихання. На відміну від традиційних методів, які базуються на простому порівнянні порогових значень кисню в крові, запропонована модель дозволяє враховувати багатофакторний аналіз змін сигналу та його динаміку, що суттєво підвищує точність виявлення патологій. 2. Модифіковано підхід до фільтрації медичних даних та реалізовано комбінований метод обробки фотоплетизмографічних сигналів. Вперше запропоновано вдосконалений підхід до фільтрації біомедичних сигналів, що включає комбіноване використання адаптивного фільтра Калмана, середньозваженого фільтра та алгоритмів машинного навчання для очищення сигналів у реальному часі. Особливістю підходу є динамічне налаштування параметрів фільтрації залежно від характеристик шуму та артефактів, що виникають під час рухової активності або зміни умов вимірювання. Проведений аналіз показав, що запропонований метод перевершує традиційні фільтри нижніх частот, верхніх частот та ковзного середнього за точністю відновлення сигналу та стабільністю його обробки у змінних умовах. Практичне значення отриманих результатів полягає у наступному: 1. Розроблена інтегрована система для відстеження та прогнозування дихальних патологій за межами медичних закладів. Запропонована система забезпечує можливість моніторингу стану дихальної системи пацієнтів у домашніх умовах, що значно покращує доступність діагностики. Використання мікросервісної архітектури дозволяє легко інтегрувати нові сенсори та моделі прогнозування, що робить систему гнучкою та масштабованою для різних груп користувачів. 2. Розроблена система моніторингу і класифікації стадій апное під час сну на основі штучного інтелетку для домашнього використання, яка дозволяє попереджати пацієнтів про ризики захворювання апное під час сну самостійно. Запропоноване рішення надає користувачам можливість безперервного моніторингу показників дихання та їх аналізу за допомогою штучного інтелекту. Система не лише відображає поточні параметри, але й проводить аналіз тенденцій та класифікує можливі стадії апное сну, що дає змогу пацієнтам своєчасно звертатися до лікаря. 3. Система підтримує прийняття діагностичних рішень шляхом автоматичної класифікації подій апное за 30-секундними вікнами сигналів фотоплетизмографії, сатурації та ЧСС, надаючи лікарю результати класифікації для аналізу, корекції та подальшого визначення необхідності стаціонарного догляду за пацієнтом. Завдяки інтеграції системи з медичними інформаційними платформами лікарі отримують можливість доступу до історії змін стану пацієнтів, що допомагає у прийнятті обґрунтованих рішень щодо діагностики та лікування. Віддалений моніторинг дозволяє зменшити навантаження на клініки та покращити якість обслуговування пацієнтів.Документ Відкритий доступ Покращення енергетичних характеристик огороджувальних конструкцій будівель з урахуванням їх термічної неоднорідності(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025) Сердечний, Павло Юрійович; Суходуб, Ірина ОлегівнаСердечний П. Ю. Покращення енергетичних характеристик огороджувальних конструкцій будівель з урахуванням їх термічної неоднорідності. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 144 Теплоенергетика. – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» Міністерства освіти і науки України, м. Київ, 2025. У вступі дисертації висвітлено актуальність теми дослідження на сьогоднішній день та зв'язок роботи з науковими програмами, планами і темами. Сформульовано мету, наукове завдання, об'єкт, предмет та методи дослідження, визначено наукову новизну та практичне значення отриманих результатів, представлено дані про апробацію дисертації та наявні публікації з окресленням особистого внеску здобувача. У першому розділі дисертаційного дослідження представлено ґрунтовний аналіз нормативних, методичних і наукових засад, що лежать в основі визначення енергоефективності будівель в Україні та країнах Європейського Союзу. Окрему увагу приділено законодавчій базі, зокрема Закону України «Про енергетичну ефективність будівель», який окреслює ключові принципи сертифікації, модернізації та підвищення енергоефективності будівель. Розглянуто відповідні європейські директиви, зокрема 2010/31/ЄС та оновлену 2024/1275/ЄС, які регламентують перехід до будівель з нульовими викидами, а також національні вимоги до класу енергоефективності, зокрема стандартів nZEB. У розділі наведено детальний аналіз теплотехнічних характеристик огороджувальних конструкцій, зокрема мінімально допустимих значень опору теплопередачі для різних типів конструкцій згідно з ДБН В.2.6-31, ДСТУ 9191, а також з врахуванням міжнародних норм ASHRAE 90.1. Значну увагу зосереджено на методах розрахунку теплопередачі трансмісією, зокрема на формульному представленні компонентів лінійного та точкового впливу теплопровідних включень. Описано основні підходи до обчислення теплових потоків через огородження, наведено ключові формули з нормативних стандартів, зокрема EN ISO 10211, а також надано роз’яснення щодо їх практичного застосування. Розкрито особливості застосування спрощених і детальних методів оцінки теплопровідних включень: від коригувальних поправок ∆Utb, рекомендованих для попередніх оцінок, до чисельного моделювання із застосуванням дво- та тривимірних моделей. Проаналізовано приклади використання стандартів класу А (EN ISO 10211) і класу B (EN ISO 14683) для розрахунку ψ- і χ-коефіцієнтів. Підкреслено, що точне врахування теплопровідних включень є критично важливим для забезпечення високої енергоефективності оболонки будівлі та її сертифікації. У розділі також узагальнено результати актуальних вітчизняних і зарубіжних досліджень, що стосуються впливу теплових містків на рівень енергоефективності огороджувальних конструкцій. Представлено аналіз ефективності вузлових конструкцій, впливу матеріалів та геометрії, а також підходів до їх термомодернізації. Значну увагу приділено дослідженням з використанням чисельного моделювання в THERM, COMSOL, Agros2D, TRISCO та EnergyPlus, що підтверджує наукову актуальність проблеми. Таким чином, розділ закладає науково-методологічне підґрунтя для подальшого дослідження впливу теплопровідних включень на показники енергоефективності будівель, обґрунтовуючи необхідність їх глибокого врахування при проєктуванні, оцінюванні та реновації будівельної оболонки. У другому розділі дисертаційної роботи розглянуто характеристику двох типових представників будівельного фонду України – громадської будівлі (школи) та багатоквартирного житлового будинку. Обидва об’єкти були обрані як характерні приклади споруд, які потребують підвищення енергоефективності шляхом покращення теплоізоляції огороджувальних конструкцій і зниження втрат теплоти через теплопровідні включення. Для кожної будівлі подано розгорнутий опис конструктивних та інженерних характеристик, зокрема геометрії, матеріалів стін, покриттів, вікон і дверей, та ін. У межах розділу обґрунтовано необхідність використання спеціалізованого програмного забезпечення для точного визначення лінійних (ψ) та точкових (χ) коефіцієнтів теплопередачі. Детально розглянуто сучасні програмні продукти, включаючи THERM, Solido Physibel, HEAT2/HEAT3, Flixo Energy, Ansys/Fluent, які дозволяють з високою точністю моделювати теплофізичні процеси в конструкціях, аналізувати розподіл температурних полів, ризики конденсації та теплових втрат. У якості базового інструменту для подальших досліджень обрано програму THERM, що поєднує зручний графічний інтерфейс з потужним чисельним ядром, реалізованим за методом скінченних елементів. Також наведено математичний апарат моделювання у THERM, включаючи рівняння теплопровідності, реалізацію методу зважених залишків, алгоритм побудови сітки Finite Quadtree та формулювання граничних умов. Пояснено, яким чином реалізовано розв’язання задачі теплопередачі для неоднорідних конструкцій у двовимірному просторі. Крім того, в розділі охарактеризовано програмне забезпечення для динамічного енергетичного моделювання будівель, серед якого виділено DesignBuilder (на базі EnergyPlus), IDA ICE, IES VE, eQuest, DOE-2. Детально описано підходи до розрахунку теплових балансів у EnergyPlus, зокрема функцію передавання теплопровідності (CTF), внутрішній і зовнішній теплові баланси поверхонь, вікон, повітря зони. Ці підходи слугуватимуть основою для оцінювання впливу теплопровідних включень на енергопотребу будівлі в подальших розділах. Таким чином, другий розділ формує інженерно-аналітичне підґрунтя для подальших практичних розрахунків, забезпечуючи повну інформацію про об’єкти дослідження та обґрунтовану методологію їх моделювання. У третьому розділі дисертаційного дослідження здійснено чисельне моделювання теплових потоків у вузлах термічно неоднорідних огороджувальних конструкцій з метою визначення їх енергетичної ефективності та впливу на загальні тепловтрати будівлі. Враховуючи актуальність переходу до проєктування та зведення будівель з близьким до нульового рівня енергоспоживання (nZEB), у розділі обґрунтовано необхідність покращення існуючих підходів до проєктування будівельних вузлів, що традиційно представлені у національних нормах та каталогах. Було проаналізовано найтиповіші вузли, характерні для будівельної практики в Україні, зокрема: примикання зовнішніх стін до міжповерхових перекриттів, до балконних плит, кутові стики стін, примикання до плити перекриття даху та парапету, вузли підлоги над неопалюваним підвалом, вузли у зоні віконних перемичок, підвіконь і рядових сполучень. Для кожного з них виконано побудову 2D-моделі в програмному середовищі THERM, з подальшим чисельним розрахунком температурного поля, розподілу густини теплового потоку, а також визначенням величини лінійного коефіцієнта теплопередачі ψ. У межах розділу наведено базові та покращені конструктивні рішення для кожного вузла, обґрунтовано їх ефективність через порівняння відповідних значень ψ-фактора, які часто зменшувались на 30–70 % за рахунок застосування додаткових теплоізоляційних матеріалів, виносного монтажу вікон, терморозривів тощо. У підсумку, розділ закладає основу для кількісної оцінки впливу теплопровідних включень на рівень енергопотреби на опалення та охолодження будівель. Наведений підхід може бути інтегрований у сучасну проєктну практику та використаний для адаптації існуючих будівель під стандарти nZEB. У четвертому розділі представлено комплексне дослідження впливу теплопровідних включень на енергетичну ефективність будівель шляхом використання динамічного моделювання в середовищі DesignBuilder на базі енергетичного ядра EnergyPlus. Основною метою стало кількісне оцінювання зміни річної енергопотреби на опалення та охолодження в залежності від ступеня врахування теплопровідних включень. Для реалізації поставлених задач були розроблені сім сценаріїв моделювання, що відрізнялися рівнем деталізації та підходами до врахування теплових містків: від ідеалізованих умов без урахування теплопровідних включень — до найбільш деталізованого nZEB-сценарію. Ці сценарії застосовувалися для двох типових об’єктів: будівлі навчального закладу (громадської будівлі) та багатоквартирного житлового будинку. Проведено повноцінне створення енергетичних моделей із урахуванням кліматичних даних (IWEC), параметрів огороджувальних конструкцій, сценаріїв експлуатації, внутрішніх надходжень теплоти, вентиляційного повітрообміну та характеристик інженерних систем. З метою об’єктивного порівняння застосовано метод енергетичного моделювання, що дозволяє ізолювати вплив виключно огороджувальної оболонки, не враховуючи ККД обладнання. Результати моделювання показали, що теплопровідні включення істотно впливають на опалювальне навантаження. У базовому сценарії значні втрати теплової енергії через неякісні вузли спричиняють високі показники річної енергопотреби. Застосування конструктивних покращень дозволяє знизити енергопотребу на опалення до 25–30%, а повна відповідність nZEB-рівню — ще додатково зменшує споживання. Однак у літній період у nZEB-сценаріях виявляється збільшене охолоджувальне навантаження (до +25%), що пов’язано з ефектом перегріву через надмірну теплоізоляцію. Це вказує на потребу балансування теплоізоляційних характеристик і ефективного літнього кліматконтролю. Також у розділі проведено аналіз оперативних температур для візуалізації впливу теплопровідних включень на комфорт в приміщеннях.Документ Відкритий доступ Розосереджені енергетичні баланси у багатоквартирних житлових будівлях(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025) Гурєєв, Максим Вячеславович; Білоус, Інна ЮріївнаГурєєв М. В. Розосереджені енергетичні баланси у багатоквартирних житлових будівлях. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 144 Теплоенергетика – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» Міністерства освіти і науки України, Київ, 2025. У роботі порушено актуальну проблему підвищення енергоефективності використання теплової енергії в житловому фонді України шляхом удосконалення підходів до оцінювання енергетичних характеристик будівель на основі тепломасообмінних процесів у зонах багатоквартирних будівель. В умовах зростання вартості енергоресурсів, нестабільного теплопостачання, руйнування генерувальних потужностей та потреби у зменшенні викидів парникових газів, особливої значущості набуває питання точного визначення динаміки теплових втрат і надходжень тепла. Існуючі методики часто базуються на спрощених стаціонарних розрахунках, що не відображають повною мірою змінних режимів експлуатації, теплоінерційності конструкцій та зовнішніх кліматичних коливань. Це знижує ефективність планування заходів з енергозбереження. У зв’язку з цим важливою є розробка підходів, заснованих на динамічному моделюванні енергетичних процесів у будівлях. У вступі дисертації підкреслено актуальність обраної теми, де аргументовано важливість застосування динамічного енергетичного моделювання для достовірної оцінки теплових процесів у багатоквартирних житлових будівлях в умовах динамічної зміни кліматичних і експлуатаційних умов. Сформульовано мету, наукові завдання, об'єкт, предмет та методи дослідження, визначено наукову новизну та практичне значення отриманих результатів. Подано інформацію щодо апробації дослідження, публікацій та актів впровадження результатів, а також розкрито особистий внесок автора. У першому розділі обґрунтовано актуальність комплексного підходу до підвищення енергоефективності житлового фонду, що зумовлено економічними, екологічними та соціальними вимогами сталого розвитку. Висвітлено фундаментальні фізичні процеси формування енергетичного балансу будівлі, зокрема теплопередачу через огороджувальні конструкції, повітрообмін, вплив систем ОВК та поведінкові чинники мешканців. Проведено критичний аналіз чинної нормативної бази України і порівняно її з підходами ЄС. Встановлено, що українські методики переважно спираються на стаціонарні розрахунки, тоді як європейські і американські стандарти все ширше застосовують динамічне моделювання та орієнтуються на фактичне, а не лише проєктне енергоспоживання. Літературний огляд охоплює сучасні дослідження з параметричного аналізу сонячних теплонадходжень, масивності огороджень. Виявлено прогалини у вітчизняній науковій базі щодо динамічних характеристик багатоквартирних будівель, зокрема в умовах нестабільних режимів опалення, а також взаємодії кондиціонованих зон при неоднорідних теплофізичних характеристиках. На основі проведеного аналізу обґрунтовано доцільність застосування динамічного моделювання з погодинним розрахунком, що забезпечує підвищення точності оцінки енергоспоживання і дозволяє моделювати реальні сценарії експлуатації житлових будівель. Отримані висновки стали підґрунтям для формування підходу, використаного в подальших етапах дослідження. У другому розділі сформовано і верифіковано мультизональну динамічну модель 12-поверхового житлового будинку ОСББ «Наш дім на Галана» (Київ) як базову платформу для подальшого параметричного аналізу. Об’єкт дослідження описано на основі аудиторських даних, планів та фактичних показників теплопостачання, що гарантує репрезентативність і можливість екстраполяції результатів. Методика моделювання поєднує оцифрування геометрії в DesignBuilder із подальшим розрахунком у EnergyPlus; правильність моделі підтверджено порівнянням вихідних даних із реальними витратами тепла. Використано погодинні кліматичні дані IWEC, а теплопровідність огороджень змодельовано методом кондуктивної передавальної функції (Conduction Transfer Function), що забезпечує врахування інерційності та фазових зсувів теплонадходжень. Базова модель включає типовий склад огороджувальних конструкцій (опір теплопередачі), кратність повітрообміну 0,6 год⁻¹ та внутрішню температуру 20 °C. Задано параметричну сітку сценаріїв, що варіює орієнтацію фасадів, масивність і рівень утеплення стін, характеристики вікон, товщину внутрішніх перегородок і режими денного/нічного зниження температури опалення. Така систематизація дає змогу виконати чутливісний аналіз і кількісно оцінити вплив кожного чинника на теплові втрати та пікові навантаження. Розділ закладає концептуальну й інструментальну основу для дослідження динамічних теплових балансів та обґрунтування енергоефективних рішень для багатоквартирних будівель в умовах клімату України. У третьому розділі дисертації кількісно оцінено вплив теплофізичних властивостей огороджувальних конструкцій (масивності і опору теплопередачі) на енергоспоживання багатоквартирної житлової будівлі. Дослідження ґрунтується на порівнянні результатів стаціонарних розрахунків за EN 12831 із погодинним динамічним моделюванням в EnergyPlus, що враховує добові коливання температури, інфільтрацію, сонячні теплонадходження й теплоакумуляцію матеріалів. Результати показали, що динамічний підхід демонструє на 6-8% нижчу розрахункову річну потребу в опаленні порівняно зі стаціонарною методикою та запобігає «перетопам» у перехідні періоди. Параметричний аналіз підтвердив, що збільшення масивності зовнішніх цегляних стін із 0,25 м до 0,77 м скорочує витрати енергії на опалення до 37%, а комплексна термомодернізація (шар мінеральної вати 0,1 м і двокамерні енергоефективні склопакети) майже на 45%. Врахування погодинних даних IWEC знизило втрати через повітрообмін на 3,9% порівняно з розрахунками за середньомісячними температурами. Отримані результати доводять доцільність застосування динамічного моделювання та зонального регулювання температури для підвищення точності прогнозування енергоспоживання і раціональної експлуатації систем опалення при реконструкції та модернізації житлових будівель. У четвертому розділі дисертації здійснено комплексне дослідження енергетичних характеристик житлової будівлі при сталих, змінних та аварійних режимах роботи системи опалення. Враховано сучасні виклики, пов’язані з підвищенням вимог до енергоефективності, нестабільністю енергоринку та ризиками відключень теплопостачання. Проаналізовано вплив різних сценаріїв регулювання температури внутрішнього повітря (денне і нічне пониження температури внутрішнього повітря) на річне споживання теплової енергії, враховуючи масивність огороджувальних конструкцій, орієнтацію фасаду, термомодернізацію будівлі та внутрішні теплонадходження. Встановлено, що динамічне моделювання дозволяє оцінити інерційні процеси, теплові взаємодії між приміщеннями та особливості розподілу навантаження у змінних режимах. Показано, що застосування стратегій пониження температури в денний і нічний періоди дозволяє знизити річне енергоспоживання на 18-23%, а нічне пониження є більш ефективним для будівель з масивними стінами. Проведено моделювання аварійних сценаріїв із частковим та повним відключенням опалення, що дало змогу оцінити теплову стійкість будівлі та ризики охолодження приміщень. Встановлено, що при відключенні опалення у суміжних приміщеннях додаткове навантаження на систему опалення може зростати на 16-18%. Отримані результати дозволяють формувати рекомендації щодо адаптивного управління опаленням, підвищення пасивної термічної стійкості будівель, навчання систем автоматичного регулювання систем опалення на базі штучного інтелекту та розробки нормативів енергоефективності. Практичне значення результатів дисертаційного дослідження підтверджено довідкою про впровадження, виданою ОСББ «Наш дім на Галана» та Кваліфікаційним центром "Центр підготовки енергоменеджерів навчальнонаукового інституту енергозбереження та енергоменеджменту" КПІ ім. Ігоря Сікорського. Документом засвідчується придатність та ефективність розроблених методик і моделей енергетичного моделювання для планування комплексних заходів з підвищення енергоефективності багатоквартирних житлових будівель. Результати можуть бути застосовані для налаштування режимів роботи індивідуального теплового пункту та систем автоматичного регулювання опалення, а також для точного прогнозування теплових витрат будівлі в умовах різних сценаріїв експлуатації суміжних приміщень, що сприятиме підвищенню енергетичної ефективності та забезпеченню комфортних умов проживання мешканців. У більшості кінцевих споживачів теплової енергії відсутній облік, тому отримані результати дослідження можуть бути використані при налаштуванні лічильників-розподільників теплової енергії. Зокрема, інформація щодо налаштування термостатів та удосконалення роботи опалювальних систем застосовуються у навчальному процесі для формування професійних компетентностей фахівців у сфері енергоефективності.Документ Відкритий доступ Метод підвищення ефективності розгортання компонентів платформи вбудованих систем(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025) Русінов, Володимир Володимирович; Стіренко, Сергій ГригоровичРусінов В.В. Метод підвищення ефективності розгортання компонентів платформи вбудованих систем. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 123 – Комп’ютерна інженерія з галузі знань 12 – Інформаційні технології. – Національний Технічний Університет України «Київський Політехнічний Інститут імені Ігоря Сікорського», Київ, 2025. Дисертаційна робота присвячена розробці методу розгортання компонент платформи для вбудованих систем. По результатам роботи було розроблено метод розгортання компонент ШІ-платформи на основі онтологій процесів, які включають в себе програмно-апаратні рішення на основі поєднання можливостей вбудованих систем та хмарних систем, та процес розгортання та моніторингу компонент платформи вбудованих, який використовує модифікований алгоритм із застосуванням CI/CD конвеєра для постійної підтримки працездатності платформи з урахуванням конкурентної зборки та прунінгу контейнерів. Сучасний прогрес в сфері розробки вбудованих пристроїв зумовлює попит на їх широке впровадження в різних сферах, наприклад в системах відеоспостереження, автономних автомобілях, роєвий інтелект в безпілотних апаратах, тощо. Це зумовлює попит на розробку метода розгортання компонент платформи вбудованих пристроїв, який дозволяє швидко проводити синхронізацію компонент платформи, враховуючи особливості задач ШІ, такі як необхідність оновлення моделі з появою нових більш точних моделей та високої потреби в ресурсах системи. Використано процес MLOps в якості основи методу розгортання компонент платформи вбудованих систем. Цей підхід використовується для інтеграції машинного навчання в цикли розробки програмного забезпечення та забезпечення ефективного управління процесами, що включають навчання моделей, їх тестування, розгортання та моніторинг. Впровадження MLOps дозволяє оптимізувати взаємодію між різними етапами життєвого циклу машинного навчання, що, в свою чергу, забезпечує високий рівень автоматизації та знижує ймовірність помилок. Основою цієї методології є забезпечення безперервної інтеграції та безперервне постачання (CI/CD) моделей ШІ, а також можливість їх швидкої адаптації до змінюваних умов та вимог. Проаналізовано, що більшості сучасних систем та рішень на основі MLOps притаманне використання ресурсно-інтенсивних архітектурних рішень, як використання Cloud або спеціалізованого обладнання. Розроблено метод розгортання компонент платформи вбудованих системи на основі онтологій процесів. Онтології процесів, представлені через графові структури, такі як дерева Бема, дозволяють формалізувати концепти і їх взаємодії в рамках систем, що складають платформу, що, у свою чергу, сприяє точному відображенню семантики всіх системних складових. За допомогою таксономій і λ-термів, що реалізують семантичну зв'язність, можна детально описати взаємодії між компонентами, що дозволяє не тільки знижувати ймовірність помилок, але й підвищувати ефективність процесів, що відбуваються в межах компонентів платформи вбудованих систем. На основі запропонованого методу можна розгорнути компоненти тестової платформу, готові до практичного використання та використання з відповідним апаратним та програмним забезпеченні, у відповідності з описаними вимогами. Удосконалено конвеєр CI/CD під процес MLOps для запропонованого методу розгортання компонент платформи на основі вбудованих систем. Використання конвеєру CI/CD для розгортання компонент, відповідальних за задачі ШІ, на основі вбудованих систем мають особливості які вимагають модифікацію процесу, серед іншого, децентралізовану зборку в умовах гетерогенної природи системи, автоматизоване тестування точності моделі, моніторинг вбудованих пристроїв і аналіз та верифікацію продуктивності моделі. Використання конвеєру CI/CD у сукупності з методами оптимізації зборки контейнеру, дозволяють зменшити час розгортання системи в порівнянні з системами аналогічними підходами висвітленими в літературі, визначеними як базові. На основі запропонованих підходів з використання прунінгу та конкурентної зборки, було підвищено ефективність процесу розгортання компонентів платформи за рахунок зменшення часу зборки контейнерів. За допомогою процесу прунінгу, можливо досягнути меншого розміру контейнеру при більшій швидкості зборки, який включає в себе видалення додаткових залежностей на етапі зборки контейнеру та на етапі розгортання. Даний метод показує прискорення зборки 5.79%, в порівнянні з запропонованими рішеннями. Прискорено час зборки контейнеру до 16.24%, порівняно з існуючими рішеннями, при зменшенні використання пам’яті на 11.15%. Розроблено програмний додаток для перевірки та демонстрації роботи комплексного методу для розгортання системи на прикладі деревовидної структури з дебруйнівськими зв’язками. Програмний додаток дає можливість перевірити роботу платформи від початку до кінця та протестувати можливості роботи в умовах високої завантаженості системи. За допомогою даного підходу, платформа дозволяє виконувати переналаштування у разі відмови певного вузлу, тим самим перенаправивши потік запитів на інший вузол, без повної зупинки системи на переналаштування. В ході тестування було використано декілька різних моделей штучної нейронної мережі (ШНМ): MobileNet, ResNet та InceptionNet на датасеті ANIMAL10N. Проведене тестування підтвердило очікуване функціювання системи та тестування навантаження встановило можливість використання системи в реальному часі при високому вхідному потоку запитів. Аналіз результатів показує, що платформа здатна швидко адаптуватись до зміни моделі ШНМ та продовжити роботу без відмови.Документ Відкритий доступ Підвищення рівня ефективності роботи вогнетехнічних об'єктів на основі струменево-нішевої технології(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025) Куник, Арсен Андрійович; Абдулін, Михайло ЗагретдиновичКуник А.А. Підвищення рівня ефективності роботи вогнетехнічних об'єктів на основі струменево-нішевої технології – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 144 «Теплоенергетика». – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ, 2025. Підготовка здійснювалася на кафедрі теплової та альтернативної енергетики Навчально-наукового інституту атомної та теплової енергетики Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського». Перед промисловістю та енергетикою стоїть декілька важливих задач, які потребують якнайшвидшого вирішення. Однією з таких задач є забезпечення надійної та ефективної роботи вогнетехнічних об’єктів на промислових та комунальних підприємствах, особливо в сучасних умовах. Диверсифікація паливного господарства розглядається як один із пріоритетних напрямків для забезпечення надійності та ефективності функціонування систем. Вона сприяє підвищенню економічності та стійкості технологічних процесів, а також забезпечує гарантії стабільного паливопостачання. Зокрема, наявність можливості тимчасового переходу на альтернативні види палива є необхідною умовою для мінімізації ризиків, пов'язаних з перебоями у постачанні основного палива. У першому розділі дисертації описано нинішній стан різних видів вогнетехнічних об’єктів, їх паливну базу в світі та Україні. Проаналізовано тенденції до застосування нових видів палива, а також проблеми, що виникають при використанні сучасних основних видів палив, та підходи до їх вирішень. Проведено аналітичне дослідження технологій спалювання, сформовано список вимог до технологій спалювання для реалізації на ній комбінованих та універсальних пальникових пристроїв. З точки зору конструкції пальникових пристроїв та вогнетехнічних об’єктів та підприємств в цілому, розглянуто вплив застосування різноманітних видів палив на робочий процес пальникових пристроїв. А також, проведено аналіз відмінностей у фізичних та хімічних властивостях цих палив, можливі змінами у конструкції пальникових пристроїв задля підвищення ефективності спалювання та скорочення викидів шкідливих речовин. Взято у врахування інші серйозні проблеми для організації ефективного спалювання. Струменево-нишеві системи займають особливе місце серед спалювальних технологій, здатних працювати з різноманітними видами палива у різних станах. Зазначені технології та створені на їх основі пальникові пристрої вирізняються багатьма вигідними властивостями, наприклад, забезпечують стабільне горіння в широкому діапазоні навантажень та мінімізують гідравлічний опір потоку окиснювача. Для успішного розвитку та поширення таких технологій необхідне детальне вивчення закономірностей горіння, що проявляються при їхній реалізації. Протягом кількох десятиліть на кафедрі теплової та альтернативної енергетики Інституту атомної та теплової енергетики НТУУ «КПІ імені Ігоря Сікорського» ведеться розробка пальникових пристроїв на базі струменевонишевої технології. Ці розробки відзначаються забезпеченням високої економічної ефективності, екологічної безпеки та стабільної роботи. В рамках представленої роботи головним способом диверсифікації паливної бази є вивчення, розробка та інтеграція нового покоління комбінованих пальникових пристроїв. Метою цих пристроїв є підвищення ефективності спалювання як основних видів палива, так і запасних та аварійних варіантів, що типово використовуються на більшості об'єктів теплоенергетики. В першу чергу, розглядається можливість почергового спалювання природного газу та пропан-бутану, без зміни конструкції пальникового пристрою, та тривалої підготовки. Також проведено аналіз застосування домішок високореакційних палив, наприклад водню, для приведення різних видів палива до схожих теплофізичних характеристик коефіцієнта Воббе, температури згорання і т.д. Другий розділ дисертації присвячено опису методологічного підґрунтя та методичних підходів до проведення досліджень, які реалізовувалися як в лабораторних умовах, так і на промислових об'єктах. Детально представлено структуру експериментальних стендів, використані методики випробувань, а також здійснено розрахунок похибок вимірювань. Розроблена комплексна методика дослідження охоплює наступні етапи: 1.) Ряд експериментальних досліджень, та комп’ютерних моделей, що виконувалися задля встановлення закономірностей в робочих процесах одиничних пальникових модулів, які виникають при спалюванні різних видів палива. 2.) Дослідження, для встановлення закономірностей протікання робочих процесів в струменево-нишевих пальникових пристроях, з використанням різних видів палива, та при їх комбінації. 3.) Проведено дослідження, для встановлення з закономірностей протікання робочих процесів в струменево-нишевих пальникових пристроях, при спалюванні сумішей різних видів палив та домішок водню. 4.) Формування на основі CFD моделювання попередніх характеристики пальникових пристроїв, призначених для спалюванні двох та більше видів палива. 5.) Проведення порівняльних аналізів основних характеристик робочих процесів пальникових пристроїв при різних комбінаціях палив, та при спалюванні водневих сумішей з різною концентрацією водню. Третій розділ дисертації присвячено результатам комп’терного моделювання, завдяки якому встановлено діапазони різноманітних конструкційних та режимних параметрів, які необхідно детальніше дослідити в натурних експериментах. Основуючись на результатах комп’ютерного моделювання розроблено лабораторний стенд, а також ряд експериментальних струменево-нишевих модулів з різною комбінацією конструкційних параметрів (діаметру паливоподавальних отворів, відносного кроку між ними, глибини та ширини ніші і т.д.) У четвертому розділі дисертаційної роботи представлено результати оригінальних експериментальних досліджень, що охоплюють широкий діапазон варіацій ключових параметрів. Вперше отримано емпіричні дані щодо процесів течії, сумішоутворення, теплообміну, стабілізації полум'я та вигоряння палива для комбінованих струменево-нишевих пальників. Ці дослідження демонструють можливість ефективного спалювання палив з різними характеристиками без необхідності модифікації конструкції або режиму роботи пальникового пристрою та вогнетехнічного об'єкту. Вперше виконано порівняльний аналіз характеристик для струменевонишевих пальникових при роботі на різних видах палива, підібрані оптимальні конструкційні характеристики для ефективної роботи пальникового пристрою при послідовній роботі на різних видах палива. Знайдено найбільш ефективні режимні і конструкційні параметри струменево-нишевого модуля, для однаково ефективного спалювання як пропанбутану так і природнього газу. Підтверджено можливість створення модульних пальникових пристроїв у широкому діапазоні потужностей з використанням нових струменево-нишевих модулів. В п’ятому розділі дисертаційної роботи досліджено вплив домішок водню на спалювання різних видів палив в новому комбінованому струменевонишевому модулі. Обґрунтовано можливість приведення палив з різною калорійністю завдяки домішкам водню. до більш схожого значення коефіцієнту Воббе. Досліджено вплив домішок водню на процеси горіння та структуру факела, доведено підвищення реакційної здатності палив, скорочення викидів СО, а також довжини факелу завдяки застосуванню домішок водню. За результатами дисертаційних досліджень сформовано ряд висновків: 1. Для диверсифікації паливної бази існуючих ВО ефективним інструментом є встановлення пальникові пристрої на основі струменево-нишевої технології спалювання, яка відповідає всім вимогам економічності, екологічної безпеки та надійної роботи ВО. 2. Струменево-нишева технологія дає змогу зручно підбирати конструктивні параметри та параметри робочого процесу, щоб мати змогу працювати на пересіченні ефективних меж (пересічення концентраційних меж та стехіометричних параметрів) двох і більше видів палива. 3. Сформовано підходи до створення комбінованих пальникових пристроїв, здатних спалювати два та більше види палива без втручання в їх конструкційну частину, з загальними трактами та схожими режимними параметрами. 4. Визначено можливості домішок водню до підвищення реакційної здатності пропан-бутану та природного газу, а також до приведення цих двох палив до більш схожих теплофізичних характеристик.Документ Відкритий доступ Застосування моделей рефлексивного управління в діяльності органів державної влади в умовах воєнно-політичних викликів(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025) Варжанський, Ілля Володимирович; Мельниченко, Анатолій АнатолійовичВаржанський І. В. Застосування моделей рефлексивного управління в діяльності органів державної влади в умовах воєнно-політичних викликів. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 281 «Публічне управління та адміністрування». – Національний технічний університет «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Міністерство освіти і науки України, Київ, 2025. У дисертаційній роботі представлено теоретико-методологічне обґрунтування використання моделей рефлексивного управління державними органами у контексті протидії воєнно-політичним загрозам. Розкрито актуальність дослідження феномену рефлексивного управління з огляду на необхідність врахування його як інструмента у плануванні та реалізації гібридної агресії з боку Російської Федерації та активне використання у багатьох сучасних інформаційних операціях. З метою досягнення поставлених завдань дисертаційного дослідження автором було поглиблено понятійно-категоріальний апарат теорії рефлексивного управління, уточнено сутнісні характеристики цього феномену, визначено його місце серед інших форм інформаційного впливу в контексті державного управління. У роботі обґрунтовано необхідність комплексного підходу до вивчення рефлексивного управління, що інтегрує міждисциплінарні методології з різних сфер науки, включаючи системний аналіз, соціальні науки та інформаційні технології. Доведено, що використання моделей рефлексивного управління дозволяє підвищити ефективність державної політики у сфері національної безпеки, зокрема, шляхом прогнозування дій опонентів та адаптації стратегій державного управління до динамічного інформаційного середовища. У роботі вперше запропоновано цілісну систему теоретикометодологічних засад моделювання рефлексивного управління, адаптовану до умов гібридної агресії. Сформульовано низку оригінальних моделей рефлексивного управління та визначено можливості їх практичного застосування у державному управлінні. Проведено поглиблений аналіз історичних аспектів використання рефлексивного управління, що дозволило простежити еволюцію відповідних підходів та їх адаптацію до різних політичних та управлінських контекстів. Автором проведено детальний порівняльний аналіз парадигм рефлексивного управління в різних управлінських традиціях (західна, східна, радянсько-російська). Доведено, що специфічні ознаки кожної з цих парадигм дозволяють не тільки ідентифікувати спроби рефлексивного впливу, але й визначати ймовірних організаторів інформаційних операцій, що має принципове значення для розробки заходів протидії. У дисертації також запропоновано авторські підходи до оцінки ефективності та етичності інформаційних операцій. Це дає змогу визначити межі допустимості окремих методів інформаційного впливу та розробити чіткі критерії для прийняття рішень державними органами щодо проведення інформаційних операцій. Окреме місце займає розробка та емпірична перевірка авторської методики визначення індексу вразливості держав до операцій впливу, заснованої на інтеграції результатів експертного оцінювання за методом Дельфі та аналізу відкритих джерел інформації. Методика дозволила визначити ключові фактори, що забезпечують стійкість держави до інформаційних загроз, зокрема, підтверджено особливу важливість таких демократичних чинників, як медіаграмотність населення, якість освіти, дотримання прав людини та незалежність судової системи. Водночас, результати дослідження вказують, що такі фактори як цензура, культурна глобалізація, надмірне регулювання діяльності іноземних агентів, насадження певної виокремленої національної або релігійної ідентичності мають обмежений вплив на стійкість держави та можуть бути ризикованими з точки зору демократичних принципів управління. Запропонована методика дозволила здійснити ранжування країн Східної Європи за рівнем їхньої вразливості до операцій впливу, а отримані результати були верифіковані шляхом порівняння з міжнародними рейтингами, що підтвердило високу валідність запропонованого підходу. Автором запропоновано низку практичних рекомендацій щодо формування державної політики в галузі інформаційної безпеки, серед яких важливе місце займає впровадження обов’язкових освітніх програм з критичного мислення та медіаграмотності, забезпечення прозорості фінансування політичних партій тощо. Крім того, автором сформульовано рекомендації щодо внутрішньої інформаційної політики в умовах атомізації суспільства. Обґрунтовано необхідність створення рефлексивно-активних середовищ, які сприятимуть формуванню ефективного зворотного зв'язку між органами влади та громадянами. Запропоновано механізми залучення неформальних лідерів до комунікаційних процесів, що дозволяє враховувати специфіку різних соціальних груп та підвищувати рівень суспільної довіри до державних інституцій. Важливим результатом дисертаційного дослідження є класифікація інструментів рефлексивного управління, актуальних для сучасної практики державного управління в умовах гібридних загроз. Автором обґрунтовано, що попри існування операцій третього та вищих рангів рефлексивного управління, практичне використання таких складних комбінацій є малоймовірним на сучасному етапі через обмеженість ресурсів та складність виконання. Водночас, у роботі відзначається, що потенціал розвитку штучного інтелекту та застосування його у державному управлінні можуть дозволити моделювання третього та вищих рангів рефлексивного управління в найближчому майбутньому. У дисертації окремо розглянуто форсайт як інструмент активного прогнозування в сфері державного управління, яке виступає специфічною формою рефлексивного управління. Автором описано парадоксальний ефект форсайту, що полягає в тому, що результати оприлюднених прогнозів майбутнього можуть безпосередньо впливати на саме це майбутнє, створюючи ефект, аналогічний парадоксу «демона Лапласа». Це може призводити як до контрольованих, так і до небажаних наслідків у державному управлінні. Особливу увагу приділено застосуванню інноваційних технологій, зокрема, штучного інтелекту та методів машинного навчання, для оперативного виявлення та нейтралізації інформаційних загроз у державному управлінні. Встановлено, що генеративні моделі штучного інтелекту, навчаючись на маніпулятивних матеріалах, можуть ставати джерелом прихованої дезінформації. У зв’язку з цим автор наголошує на необхідності розробки спеціалізованих адаптивних систем кібербезпеки, які дозволять виявляти та нейтралізувати подібні загрози в реальному часі. Доведено, що інтеграція таких технологій є не лише перспективною, а й необхідною умовою для посилення інформаційної безпеки в умовах зростання складності та кількості операцій впливу, які мають місце у цифровому середовищі. Практичне значення дослідження полягає у формуванні науково-обґрунтованих рекомендацій щодо впровадження моделей рефлексивного управління в діяльність державних органів України, відповідальних за стратегічні комунікації та інформаційно-психологічну безпеку, таких як Рада національної безпеки і оборони України, Служба безпеки України, Державна служба спеціального зв'язку та захисту інформації України. Крім того, результати дослідження можуть бути використані у навчальному процесі при підготовці фахівців за спеціальністю «Публічне управління та адміністрування», зокрема при розробці курсів з національної безпеки, стратегічних комунікацій та рефлексивного управління. Запропоновані автором теоретико-методологічні засади, практичні моделі та інструменти забезпечують підґрунтя для подальших досліджень у сфері публічного адміністрування та національної безпеки, а також мають потенціал для застосування в практиці державного управління з метою посилення стійкості держави перед сучасними гібридними загрозами.Документ Відкритий доступ Удосконалення підходу до розрахунку напружено-деформованого стану елементів системи паророзподілу атомної електростанції(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025) Беднарська, Інна Станіславівна; Риндюк, Дмитро ВікторовичБеднарська І.С. Удосконалення підходу до розрахунку напруженодеформованого стану елементів системи паророзподілу атомної електростанції. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 144 «Теплоенергетика. – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ, 2025. Дисертаційна робота включає в себе 5 розділів. Робота присвячена удосконаленню підходу до визначення теплового та напружено-деформованого стану паророзподільної системи атомних електростанцій. Досліджувались газодинамічні процеси в проточному тракті головних паропроводів та їх елементів, а саме, в регулюючому клапані. У вступі подається інформація про актуальність обраної теми дослідження, її зв’язок із науковими програмами, тематиками та планами. Визначаються мета та завдання роботи, що сприяють розкриттю досліджуваного питання. Описуються об’єкт, предмет і методи дослідження. Також висвітлюється наукова новизна, практична цінність отриманих результатів, особистий внесок автора, апробація результатів, публікації, а також структура й обсяг роботи. Перший розділ містить огляд літературних джерел, у яких висвітлюються дослідження інших авторів, що займаються подібною проблематикою. Проведено детальний аналіз конструкції системи паророзподілу енергоблоку №2, що отримує пару від парогенератора №2 Хмельницької атомної електростанції. Розглянуто основні елементи системи, їхню конструктивну будову, функціональне призначення та експлуатаційні особливості. Особлива увага приділена характеристикам паропроводів, регулюючих і стопорних клапанів. Проаналізовано наукові джерела, присвячені дослідженню напруженодеформованого стану обладнання електростанцій, зокрема, елементів паророзподілу. Розглянуто сучасні методи моделювання та розрахунку напружено-деформованого стану енергетичного обладнання. Проте аналіз літературних джерел показав, що попри значну увагу до цих питань, дослідження газодинамічних процесів у паророзподільчій системі, умов теплообміну, а також міцнісних і ресурсних характеристик обладнання залишаються вивченими не в повній мірі. Особливо актуальним є дослідження процесів руху вологої пари у головних паропроводах атомних електростанцій, оснащених турбінами К-1000-60/3000, оскільки такі турбіни широко використовуються на українських АЕС. На основі проведеного аналізу наукових праць обґрунтовано необхідність удосконалення підходів до розрахунку напружено-деформованого стану елементів системи паророзподілу. Це сприятиме підвищенню надійності та безпеки експлуатації обладнання атомних електростанцій, які генерують найбільшу частку електроенергії в Україні. У зв’язку з цим у дослідженні поставлено такі основні завдання: • аналіз конструкції та роботи системи паророзподілу енергоблоку атомної електростанції; • аналіз робіт інших авторів, щодо дослідження проблем елементів системи паророзподілу електростанцій; • аналіз методів дослідження газодинамічних процесів; • вибір математичної моделі газодинамічних процесів в проточному тракті елементів паророзподілу; • верифікація обраної математичної моделі на основі результатів розрахунку напружено-деформованого стану регулюючого клапана ЦСТ турбіни К-200-130; • чисельне дослідження газодинаміки паророзподільчої системи енергоблоку №2 ХАЕС; • розрахунок напружено-деформованого стану стопорнорегулюючого клапана турбіни К-1000/60-3000 енергоблоку №2 ХАЕС. Другий розділ присвячений вибору та обгрунтуванню математичної моделі, що описує газодинамічні процеси в системі паророзподілу атомної електростанції. Сучасний розвиток обчислювальної техніки та чисельних методів розв'язання системи рівнянь, іменованих CFD (Computation Fluid Dynamics), що описують газодинамічні процеси, дозволяє моделювати рух робочого тіла в проточному тракті різної конфігурації. Тому був проведений критичний аналіз існуючих методів моделювання течій теплоносіїв та обрано найбільш раціональний. Через високі вимоги до обчислювальних ресурсів основним робочим інструментом для вирішення прикладних завдань газодинаміки обрано методи, що базуються на застосуванні усереднених по Рейнольдсу рівнянь Нав'є-Стокса (RANS) в поєднанні з різними напівемпіричними моделями турбулентності. Розглянута велика кількість об'єктивної інформації про можливості різних напівемпіричних моделей турбулентності при моделюванні тих чи інших типів в'язких течій. Проаналізувавши інформацію, було обрано, за сукупністю своїх якостей, найбільш доцільну серед існуючих моделей турбулентності - модель Ментера (SST - k-ω Shear Stress Transport). Обрано методику дискретизації розрахункової області, розглянуто схеми дискретизації, підходи до побудови розрахункових сіток та критерії їхньої якості, що забезпечують точність чисельного моделювання. В результаті сформовано математичну модель і обрано чисельний метод математичного моделювання тривимірної стаціонарної течії в'язкої перегрітої пари, що базується на використанні осереднених по Рейнольдсу рівнянь Нав'єСтокса в поєднанні з напівемпіричною моделлю турбулентності к-ω SST та методу рішення на базі кінцевих об'ємів. У третьому розділі для перевірки адекватності та доцільності використання предсталеного розрахункового методу порівнювались наружено- деформовані стани стопорного клапана циліндра середнього тиску турбіни К200-130, для яких тепловий стан був розрахований двома способами: 1. З визначенням граничних умов теплообміну I-IV роду на основі критеріальних рівнянь. При цьому розглянуто граничні умови теплообміну, що застосовуються при моделюванні теплових процесів у клапані. Описано розрахункову модель регулюючого клапана, визначено основні параметри, які враховуються під час моделювання його роботи. 2. Дослідженням газодинаміки потоку, сформованого в проточному тракті регулюючого клапана та впливу структури потоку на елементи поверхні корпусу клапана на основі усереднених по Рейнольдсу рівнянь Нав'є-Стокса (RANS). В результаті проведених числових досліджень в програмному комплексі було визначено особливості протікання пари в регулюючому клапані, особливості розвитку парового потоку, особливості утворення вихорів в проточному тракті клапана та їх вплив на внутрішні стінки клапана. Проаналізовано вплив температури та тиску пари на внутрішні стінки регулюючого клапана. На основі отриманих даних виконано розрахунок напруженодеформованого стану клапана ЦСТ турбіни К-200-130, проаналізовано розподіл напружень і деформацій у його конструктивних елементах. При порівнянні результатів саме проведений комплекс числових експериментів по визначенню газодинаміки клапана дозволив запропонувати гіпотезу обґрунтування виникнення деградації внутрішніх поверхонь корпусу клапана з виникненням зон тріщеноутворення. У висновках до розділу підбито підсумки щодо точності та ефективності представленого методу розрахунку з врахуванням газодинамічних процесів, а також його доцільності для подальшого використання при оцінці ресурсу та надійності елементів системи паророзподілу. У четвертому розділі представлено чисельне дослідження газодинамічних процесів у паророзподільній системі енергоблоку №2 Хмельницької АЕС. З огляду на високі вимоги до потужностей ЕОМ і значну тривалість розрахунків, було прийнято рішення досліджувати лише окремі ділянки одного паропроводу, які однаково представлені на кожному з чотирьох паропроводів. Також було враховано лінійну зміну параметрів пари на прямих ділянках паропроводів. Прийнята міра дала можливість не тільки скоротити час і ресурси, що витрачаються на дослідження повної задачі, але і є досить надійним методом прогнозування зміни тиску, температури та швидкостей на схожих ділянках паропроводів. В якості об'єкта дослідження обрано проточний тракт паропровода №2 від парогенератора №2, включаючи стопорнорегулюючий клапан циліндра високого тиску турбіни К-1000-60/3000 ХАЕС. Результатом моделювання є 3-D газодинамічна структура потоку пари, розподіл швидкостей в потоці, температурні поля та розподіли тисків. Аналіз отриманих результатів чисельного моделювання надав можливість досить докладно оцінити вплив геометрії паропроводів на газодинамічні характеристики течії вологої пари. Перевірка адекватності чисельної моделі і коректності моделювання була проведена шляхом порівняння розрахункових результатів з даними, що контролюються датчиками на ХАЕС. Порівняння результатів дослідження та реальних даних дало задовільний збіг. Середня відносна похибка моделі становить близько 7%. Розроблена імітаційна модель є адекватною і може бути використана для розрахунку параметрів течії пари в паропроводах. У п’ятому розділі досліджено напружено-деформований стан регулюючого клапана паропроводу №2 енергоблоку №2 циліндра високого тиску турбіни К-1000-60/3000 Хмельницької АЕС. Основна увага приділена комплексному аналізу впливу газодинамічних і теплових процесів на напружений стан конструкції клапана, що вподальшому дозволить оцінити його надійність та довговічність. Виконано розрахунок газодинаміки регулюючого клапана, визначено особливості руху пари та її взаємодії з внутрішніми поверхнями клапана. Також, для порівняння, розглянуто метод розрахунку граничних умов теплообміну I-IV роду на основі критеріальних рівнянь, що використовується для визначення температурного поля в елементах конструкції. Проаналізовані теплові стани регулюючого клапана, визначені на основі двох різних підходів. Виконано розрахунок напружено-деформованого стану клапана. Окремо досліджено напружено-деформований стан клапана з урахуванням впливу парового сита, що є важливим елементом у розподілі потоку пари та формуванні навантажень на конструкцію. Встановлено, що включення сита в розрахункову модель дозволяє більш точно оцінити локальні напруження та визначити потенційні зони виникнення втомних пошкоджень. Аналіз напружено-деформованого станку металу клапана показав, що основні напруження виникають не тільки в місцях кріплення корпусу та сідла клапана, а й у точках контакту сита з внутрішньою поверхнею корпусу. Зона кріплення сита зазнає підвищених механічних навантажень через зміну гідродинамічного опору потоку пари. У порівнянні з моделлю без сита, максимальні напруження в корпусі клапана збільшилися приблизно на 7–10%, що свідчить про необхідність врахування цього елемента при розрахунках довговічності металу.Документ Відкритий доступ Метод гібридизації класичних та некласичних обчислень для завдань штучного інтелекту(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025) Трочун, Євгеній Володимирович; Гордієнко, Юрій ГригоровичТрочун Є.В. Метод гібридизації класичних та некласичних обчислень для завдань штучного інтелекту. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 121 – Інженерія програмного забезпечення з галузі знань 12 – Інформаційні технології. – Національний Технічний Університет України «Київський Політехнічний Інститут імені Ігоря Сікорського», Київ, 2025. Дисертаційна робота присвячена розробці комплексного методу гібридизації класичних та квантових обчислень для підвищення продуктивності та ефективності роботи систем штучного інтелекту, які будуються на основі глибоких нейронних мереж. Вперше було розроблено комплексний метод підвищення ефективності роботи глибоких нейронних мереж за допомогою використання квантових обчислень. Досліджено метод використання квантового пристрою у вигляді одного з прихованих рівнів гібридної глибокої нейронної мережі для підвищення швидкодії моделі штучного інтелекту. Підвищення швидкодії досягається за рахунок інкапсуляції частини обчислень у квантовий пристрій, що виконується на квантовому апаратному забезпеченні, яке надає значне прискорення виконання обчислень порівняно з класичним апаратним забезпеченням. Це робить класичну частину гібридної моделі менш глибокою та відповідно зменшує кількість класичних операцій, що необхідна для роботи нейронної мережі, що відповідно збільшує швидкодію моделі. Розроблено метод використання квантового пристрою для попередньої обробки вхідних даних для збільшення варіативності тренувального набору даних та підвищення точності роботи моделі за рахунок залучення більш різноманітних даних для тренування моделі. Відповідно до методу, квантовий пристрій використовується для квантового «зашумлення» тренувальних данихта виконує роль кроку штучного розширення тренувального набору даних (data augmentation, або ж скорочено DA) при підготовці моделі. Це дозволяє розширити тренувальний набір даних та відповідно досягнути вищих показників точності порівняно з референтними моделями, особливо у контексті задач, де тренувальний набір даних є обмеженим. Розроблено метод використання квантової схеми у якості першого згорткового шару глибоких згорткових нейронних мереж для підвищення точності роботи моделі штучного інтелекту. Відповідно до розробленого методу, квантовий згортковий шар створює багатоканальне представлення вхідного зображення та модель використовує глибоку згорткову мережу у якості класичної частини гібридної моделі для опрацювання багатоканального варіанту зображення, що сприяє кращому виділенню характерних рис класів та сприяє підвищенню точності роботи моделі. Розроблено набір програмних компонентів для виконання як класичних задач класифікації зображень, що використовуються для аналізу ефективності моделей штучного інтелекту, так і показано ефективність підходів для вирішення практико-орієнтованої задачі аналізу знімків місцевості, отриманих з супутника, для виявлення ділянок уражених природною катастрофою. Для експериментів було використано гібридні моделі, побудовані на основі глибоких згорткових нейронних мереж, як простої пірамідальної архітектури, так і складніші та більш сучасні рішення, такі як ResNet50 та EfficientNet. Проведено аналіз результатів застосування запропонованих методів гібридизації класичних та некласичних обчислень. За результатами експериментів з застосуванням запропонованих методів, було продемонстровано їх ефективність у контексті підвищення точності роботи моделей з простішими архітектурами (згорткові нейронні мережі пірамідальної архітектури) на класичних та достатньо повних наборах даних, таких як CIFAR100 (покращення точності класифікації на 2.9% порівняно з референтною моделлю VGG-16). На практико-орієнтованій задачі класифікації зображень, представленої набором даних супутникових знімків, який є менш повним, збільшення ефективності було продемонстровано гібридними моделями наоснові як простіших, так і складних архітектур (таких як EfficientNet та ResNet50). Та було досягнуто нової найсучаснішої та найвищої «state-of-the-art» (SOTA) точності 98.81% (покращення на 0.31% порівняно з референтною моделлю) за допомогою гібридної квантово-класичної моделі, побудованої на основі EfficientNet. Також було доведено можливість та практичність використання методу гібридизації, що полягає у виокремленні частини прихованих шарів глибокої нейронної мережі у квантовий пристрій. Даний підхід гібридизації показав нижчу точність роботи моделі, досягнувши точності у 72.75% (зниження точності на 3.25% відносно референтної моделі) на наборі даних супутникових знімків. Проте це зниження точності може бути несуттєвим у ряді задач відносно пришвидшення операцій за рахунок перенесення частини обчислень на квантове апаратне забезпечення. Розроблені методи є складовими комплексного методу гібридизації класичних та некласичних обчислень та дозволяють підготувати гібридні моделі на основі класичних нейронних мереж, залежно від типу задачі та вимог з підвищення швидкодії чи точності роботи моделей при вирішенні ряду різноманітних практичних задач.Документ Відкритий доступ Управління цифровими трансформаціями в системі економічної безпеки промислових підприємств(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025) Хлебинська, Олександра Ігорівна; Дергачова, Вікторія ВікторівнаХлебинська О.І. Управління цифровими трансформаціями в системі економічної безпеки промислових підприємств. - Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 073 «Менеджмент». – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ, 2025. Дисертація присвячена розвитку теоретичних, удосконаленню методичних методів та формуванню практичних рекомендацій щодо управління цифровими трансформаціями на енергетичних підприємствах. У дисертації досліджено теоретичні підходи до трактування понять, структури та процесів економічної безпеки та впливу цифровізації на її забезпечення. Визначено поняття цифрова безпека та місце цифрової безпеки в системі економічної безпеки підприємства. Досліджено еволюцію, сутність понять та процеси цифровізації та цифрових трансформацій підприємств. Здійснено порівняльний аналіз даних понять в українському та зарубіжному науковому підході. Узагальнено розуміння цифрових трансформацій управлінським персоналом підприємств. Узагальнено перешкоди впровадження цифрових трансформацій в економіці України та в діяльності іноземних підприємств. Здійснено порівняний аналіз методичних підходів до оцінювання цифрової зрілості та цифрової ефективності. Обґрунтовано особливості системи економічної безпеки енергосистеми країни. Економічну безпеку енергосистеми запропоновано розглядати як безпеку стану та безпеку функціональності, як здатність виконувати перелік функцій в енергосистемі в цілому (здатність бути елементом енергосистеми, створювати зкоординовану взаємодію між її учасниками). Обґрунтовано зміни ієрархії підсистем економічної безпеки в умовах цифрової трансформації. Узагальнено сутність поняття цифрової безпеки та критерії її забезпечення. Узагальнено сутність та систематизовано структуру обов'язкових підсистем для організації процесу цифрової трансформації підприємства. Досліджено тенденції цифрових трансформацій в економіці країни та вибірки підприємств енергетики. Узагальнено основні процеси функціональної цифровізації підприємств енергетики. Здійснено діагностику структурної та динамічної стійкості ринку електроенергії в довоєнний період розвитку. Досліджено кількісні показники розвитку енергетики. Проведено аналіз умов та механізмів формування збалансованої системи економічних взаємовідносин між учасниками ринку електроенергії в системі економічної безпеки їх діяльності. Описано механізми функціонування ринку та механізм формування ціни 1 кВт електроенергії. Оцінено вплив функції покладення спеціальних обов’язків на учасників ринку електричної енергії для забезпечення загальносуспільних інтересів у процесі функціонування ринку електричної енергії на ефективність діяльності підприємств енергетики. Здійснено розрахунок нижньої та верхньої межі фінансових збитків НАЕК «Енергоатом» та ПрАТ «Укргідроенерго» при виконанні функції покладання спеціальних обов’язків (ПСО). Оцінено розміри втрат НАЕК «Енергоатом» від виконання функції з покладання спеціальних операцій (ПСО). Виявлено приблизні пропорції співвідношення витрат та доходів в розрізі окремих часових періодів. Систематизовано сучасні ризики діяльності підприємств енергетики, а саме: дебіторську, кредиторську заборгованість, штрафи, позовні витрати, державне регулювання тощо. Запропоновано концептуальний підхід до оцінювання впливу цифрових трансформацій на стан економічної безпеки енергетичного підприємства, який базується на авторській сутності поняття економічної безпеки, задачах цифровізації, ідентифікованих підсистемах економічної безпеки, узагальненій сукупності показників локальних індексів оцінювання стану кожної підсистеми, методиці розрахунку інтегрального оцінювання рівня економічної безпеки підприємства. З урахуванням результатів аналізу особливостей діяльності підприємств енергетики, виокремлено унікальні складові стану їх економічної безпеки, до яких віднесено: ресурси цифрової трансформації, економічну результативність, економічну ефективність, фінансову стійкість, заборгованість. Сформовано перелік показників для оцінювання кожної виокремленої підсистеми. Удосконалено методику оцінювання складових підсистем стану економічної безпеки, яка базується на нормуванні вибірки підприємств та двох етапного адитивного згортання в локальний індекс кожної підсистеми та зведений індекс системи економічної безпеки. Здійснено розрахунок показників оцінювання кожної із підсистем економічної безпеки діяльності НЕК «Укренерго», НАЕК «Енергоатом», ТОВ «ДТЕК Нікопольська СЕС», ДТЕК «Київські електромережі». Застосовано метод адитивного згортання нормованих значень показників та розраховано локальні індекси економічної безпеки вибірки підприємств та зведений індекс економічної безпеки їх діяльності. Виявлено, що підприємствам ланцюга формування вартості електроенергії властиві свої критичні індикатори, які виводять їх економічну систему із зони рівноваги, спрямовуючи її в напрямку наростання економічних небезпек, формуючи нестійкість та нестабільність ресурсів для розвитку. Досліджено вимоги реформування енергетики в умовах глобального енергетичного переходу, які забезпечать стратегічну економічну безпеку діяльності їх підприємств. Узагальнено стратегічні альтернативи, реалізація яких забезпечить досягнення задекларованих цілей енергетичної стратегії, якими є: децентралізація генерації електроенергії; розвиток генерації на основі використання відновлювальних джерел енергії; комбінування відновлювальних та невідновлювальних джерел генерації на виробництвах з безперервним технологічним циклом; створення комунальної енергетики (комунальних енергетичних підприємств). Побудовано ієрархію мети, критерії та стратегічні альтернативи, які забезпечують економічну безпеку підприємств енергетики в умовах глобального енергетичного переходу. Застосовано метод аналізу пріоритетів для ідентифікації пріоритетних стратегічних альтернатив, які відповідають критеріям економічної безпеки енергетики в умовах реалізації енергетичного переходу. Виявлено, що найвищу відповідність критеріям: кліматичної нейтральності, забезпеченості власними ресурсами, цифровій трансформації та інноваціям, інтеграції з ринком ЄС виявила стратегічна альтернатива: розвиток мережі генерації альтернативної енергії. Розвинено понятійний апарат стратегічного управління цифровими трансформаціями шляхом ідентифікації стратегій цифрових трансформацій підприємств електроенергетики, які відповідають цілям та задачам забезпечення їх економічної безпеки. Зокрема, введено в науковий обіг поняття стратегій: цифрового контролю, цифрового управління в умовах криз, цифрової кібербезпеки, цифрового навчання, управління ресурсами, цифрового клієнтського сервісу, і безпеки для оточення, екологічної енергії. Досліджено властивості та ідентифіковано ознаки понять «цифровізація бізнес-моделей» та «цифрові бізнес моделі». Узагальнено атрибутивні характеристики стратегій цифровізації підприємств енергетичної системи України. Виокремлено властивості цифрових бізнес-моделей, які доповнено ознаками: створення цінності завдяки використанню цифрових технологій; інноваційності моделі; використання цифрових каналів продажу; генерування вигоди для клієнта в цифровому форматі; глобальному характеру діяльності; масштабованості моделі. Удосконалено методику оцінювання направленості поведінки економічної безпеки енергетичних підприємств в умовах цифрових трансформацій їх діяльності. Оцінено рівень економічної безпеки підприємств енергетики, який дозволив виявити їх стан. Динамічний підхід до оцінювання тенденцій змін рівня економічної безпеки дозволив інтерпретувати поведінку стану економічної безпеки підприємства та виявити критичні значення локальних індексів, які переводять систему в зону ризику. Сформовано еталонний вираз орієнтованого графа та матриці співвідношень між темпами зміни локальних індексів економічної безпеки підприємств енергетики. Розраховані фактичні співвідношення матриці співвідношень та визначено відстань між їх фактичним та еталонним станами. На основі матричного підходу ідентифіковані локальні підсистеми, зміна стану яких має найбільший вплив на стан економічної безпеки підприємств обраної вибірки.Документ Відкритий доступ Методи та програмні засоби підвищення ефективності моделювання гідроакустичного сигналу на основі введення вагових коефіцієнтів(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025) Пироговська, Тетяна Володимирівна; Мусієнко, Андрій ПетровичПироговська Т.В. Методи та програмні засоби підвищення ефективності моделювання гідроакустичного сигналу на основі введення вагових коефіцієнтів. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 121 «Інженерія програмного забезпечення». – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ, 2024. Актуальність теми. Аналіз існуючого сучасного програмного забезпечення моделювання гідроакустичних сигналів доводить, що таке моделювання потребує детального дослідження фізичних процесів розповсюдження звуку у водних середовищах для досягнення максимального можливого наближення та точності до реальних показників, що може використовуватись у різноманітних сферах людської діяльності. Основні виклики сучасних методів моделювання та їх програмної реалізації виникають при моделюванні розповсюдження звуку у водних середовищах у проміжках часу та руху джерела звуку та приймача. Таке моделювання вимагає складних та ресурсозатратних розрахунків, що значно ускладнює роботу науковців. Питанням моделювання морського середовища та розповсюдження звуку має велику кількість досліджень, зокрема це питання досліджували такі науковці як Бріллюен Л., Бреховських Л., Манн Я. А., Тічі Я., Романо А. Дж., Мобараке П. С., Грінченко В. Т., Попов В. В., Солтання Б., Зражевський Г. М., Коржик О., Найда С., Курдюк С., Ніжинська В., Коржик М., Найда А., Ляо С., Сяо В., Ван Ю., Ван Л., Цинь Ц., Лі З., Лю Д., Распет Р., Грейвс Р., Нагл А., Убералл Г., Зарур Г., Вествуд Е.К., Тіндл К.Т., Чепмен Н.Р., Боннель Жюльєн, Фламан Жюльєн, Далл'Осто Девід, Ле Біан Ніколя, Даль Пітер та інші. Дослідження утворення гідроакустичних каналів, розробка підводного зв’язку та телеметрії вимагають більшої деталізації в заданні вхідних параметрів. Постановка хвильового рівняння має передбачати процес поширення акустичних збурень з врахуваннням впливу відбитого та розсіяного поля. Одним з способів вирішення даного питання є моделювання звукового поля методом нормальних хвиль. Розробка, моделювання та використання такого підходу потребує введення часової залежності між змінними динамічної системи. Це дозволить проводити більш глибоке дослідження процесу поширення звукових хвиль в підводному каналі, їх акустичних тиск в вертикальних перетиках середовища та встановлення коефіцієнтів збурення полі під час роботи з джерелом. Найбільш ефективне застосування методу нормальних мод є для випромінювачів, що генерують звук на низькій частоті. В роботах показано, що шум корабля, що віддаляється, можна віднести до низькочастотного. Під час подібних досліджень звукових хвиль та їх випромінювача, досить часто використовується тиск та акустична енергія, що визначені в кожній точці середовища. Спектри судового шуму та шуму перевезення з використанням методу нормальних хвиль, для оцінки точності методу використовуються дані отримані для профілю Мунка. Дно розглядається як шар з різною швидкість та щільністю, тож метод можливо застосовувати для більш широкого спектру задач. В більшості розглянутих задач, перехід до тривимірної моделі методу нормальних хвиль має певну проблематику пов’язану зі стійкістю нелінійних нормальних мод. Тривимірна модель, при застосуванні методу, не враховує в явному вигляді змінну часу. Вважається, що застосування методу нормальних мод можливе при умові, що моди є незмінними протягом певного часового періоду. Проте, при дослідженні випромінювання точкового джерела циліндричного хвилеводу, врахування часової змінної є необхідним. Моделювання гідроакустичного середовища потребує високої деталізація моделей, що підвищить точність результатів моделювання, а також забезпечить можливість задання специфічних умов експерименту. Проте такий спосіб моделювання потребує врахування багатьох фізичних параметрів, що в свою чергу створює потребу в обробці великих масивів даних, що знижує швидкість обчислень і вимагає більш потужних обчислювальних систем. Інтеграція нових підходів до моделювання гідроакустичного поля дозволить комплексно вирішувати задачі моделювання. Проте нові підходи також мають підвищувати ефективність методу безвтрати точності розрахунків. Зокрема існує необхідність в комбінуванні існуючих методів для забезпечення подальшого розвитку систем визначення морських об’єктів. Для розв’язання протиріччя, яке було визначене, в дисертаційній роботі розв’язується актуальне наукове завдання щодо розробки методів та програмного забезпечення моделювання сигналу дальнього поля на основі введення вагових коефіцієнтів в методі нормальних мод для врахування нелінійності моделі морського середовища. Дисертаційне дослідження виконане відповідно до планів наукової та науковотехнічної діяльності Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» і кафедри інженерії програмного забезпечення в енергетиці та є частиною досліджень в рамках науково-дослідних робіт: "Методи забезпечення функціональної стійкості розподілених інформаційних систем підприємств". Державний реєстраційний номер: 0121U108334, КПІ, 2021-2025 рр. Терміни виконання: початок – 01.03.2021 р. закінчення – 28.02.2025 р; “Дослідження інтелектуальних комп’ютерних моделей та алгоритмів аналізу сигналів морського середовища”, договір № Д/020.01/0204.02/58/2020 від 23 грудня 2020 р. між КПІ ім. Ігоря Сікорського та Інститутом Океанографічного Приладобудування Академії наук провінції Шандунь (КНР) про виконання наукової теми; договір № DLN-20-DP-01 від 15 грудня 2020 р. (зареєстровано в КПІ ім. Ігоря Сікорського за № д/0201.01/0204.02/55/2020 від 23.12.2020р.) з надання Послуг з розробки програмного забезпечення між КПІ ім. Ігоря Сікорського та Товариством з обмеженою відповідальністю «Науково–виробниче підприємство «СИМВОЛ». Мета дисертаційної роботи полягає в підвищенні ефективності програмних засобів комп'ютерного моделювання сигналу дальнього гідроакустичного поля за рахунок удосконалення класичного методу нормальних мод та розроблення узагальненого методу для моделювання сигналу. Основні завдання дослідження включають: 1. Дослідити існуючі методи моделювання гідроакустичного поля, з метою вибору методу для подальшого використання при розробленні програмного забезпечення. 2. Проаналізувати існуюче програмне забезпечення моделювання гідроакустичних сигналів та визначити його переваги та недоліки для пошуку способів покращення існуючих методів моделювання. 3. Удосконалити класичний метод нормальних мод для моделювання сигналу дальнього поля на основі введення зміни швидкості звуку з глибиною та часової змінної з метою врахування особливостей розповсюдження звуку у водних середовищах. 4. Удосконалити класичний метод нормальних мод введенням вагових коефіцієнтів з метою врахування нелінійності морського середовища. 5. Розробити узагальнений метод нормальних мод на основі розроблених удосконалень: введення залежності зміни швидкості з глибиною, часової змінної та вагових коефіцієнтів. 6. На основі модельно-орієнтованого підходу розробити архітектуру програмного забезпечення та користувацький інтерфейс моделювання сигналу дальнього поля на основі введення вагових коефіцієнтів з метою врахування нелінійності морського середовища. 7. Розробити програмне забезпечення моделювання гідроакустичних сигналів дальнього поля та провести тестування з метою доведення коректності теоретичних результатів. Об'єктом досліджень є процес комп'ютерного моделювання гідроакустичних сигналів в дальньому полі. Предметом досліджень є методи, алгоритми та програмні засоби комп’ютерного моделювання гідроакустичних сигналів в дальньому полі. Дисертаційні дослідження проводились на основі гідроакустичної теорії. Теоретичні основи фізичних процесів розповсюдження звуку у водному середовищі комбінаторної теорії, аналітичного моделювання та дискретної оптимізації. Методи теорії обробки спостережень для аналізу експериментальних даних. Наукова новизна одержаних результатів. 1. Удосконалено класичний метод нормальних мод для моделювання гідроакустичного сигналу, який відрізняється від існуючих введенням залежностейшвидкості звуку від глибини для врахування особливостей водного середовища та зміни акустичного тиску з часом. 2. Вперше розроблено узагальнений метод нормальних мод на основі врахування змінної швидкості звуку, часової змінної та введення вагових коефіцієнтів для визначення як лінійних, так і нелінійних випадків, що дозволить підвищити точність обрахунків акустичного тиску в хвилеводі. 3. Вперше розроблено архітектуру програмного забезпечення моделювання гідроакустичних сигналів на основі удосконаленого та узагальненого методів нормальних мод, яка до того ж відрізняється від існуючих можливістю задання різних параметрів середовища моделювання, які збільшує швидкість обрахунків на 30%, та впливають на побудову сценарію руху об’єкта спостереження. Практичне значення отриманих результатів. 1. Вперше розроблено програмне забезпечення комплексної системи моделювання гідроакустичних сигналів на основі запропонованих удосконаленого методу. Зокрема в реалізації було запропоновано спосіб спрощення та пришвидшення обрахунків за використанням паралельних обчислень за законом Амдала. Впровадження зазначеного програмного забезпечення дозволяє з більшою точністю та швидкістю отримати результати моделювання розповсюдження звуку у водному середовищі. 2. Проведено аналіз ефективності запропонованих методів моделювання гідроакустичних сигналів. Аналіз показав, що, за результатами моделювання розповсюдження гідроакустичного сигналу в морському середовищі, розроблений узагальнений метод дозволяє зменшити час обрахунку в середньому на 30 % без погіршення точності отриманих результатів. Це надає можливість стверджувати, що ефективність моделювання гідроакустичних сигналів методом нормальних мод підвищується. Результати досліджень прийняті до впровадження в Конструкторському бюро «Шторм» КПІ ім. Ігоря Сікорського (акт від 26.02.2025 р.), в навчальний процес кафедри інженерії програмного забезпечення в енергетиці Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» при викладанні дисципліни «Інженерія даних та знань» для студентів освітнього рівня«Магістр» спеціальності 121 «Інженерія програмного забезпечення» денної та заочної форми навчання(акт від 26.02.2025 р.). Реалізація удосконаленого методу нормальних мод на основі вагових коефіцієнтів дозволяє: ефективніше моделювати фізичні процеси, які відбуваються у водному середовищі при поширенні звуку; знизити вимоги до устаткування, потрібного для запуску програмного забезпечення; експериментувати та порівнювати різні моделі поширення звукових хвиль у водному середовищі. Мета досліджень щодо підвищенні ефективності методів та програмного забезпечення моделювання сигналу дальнього поля на основі введення вагових коефіцієнтів в методі нормальних мод для врахування нелінійності моделі морського середовища досягнута і усі поставлені наукові часткові завдання вирішені повністю. Отримані наукові результати дисертаційних досліджень є внеском в розвиток інформаційних технологій для системного аналізу, дослідження, розроблення архітектури та методів побудови багаторівневих комп’ютерних систем моделювання гідроакустичних явищ, зокрема комерційного призначення. Перспективними шляхами досліджень є розробка нових і удосконалення існуючих моделей та методів підвищення ефективності моделювання гідроакустичних явищ, зокрема розширення врахованих факторів, які можуть впливати на обрахунок.Документ Відкритий доступ Отримання адсорбційно-(фото)каталітичних та мембранних матеріалів на основі алюмосилікатів(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025) Куриленко, Віктор Сергійович; Донцова, Тетяна Анатоліївна; Янушевська, Олена ІванівнаКуриленко В. С. Отримання адсорбційно-(фото)каталітичних та мембранних матеріалів на основі алюмосилікатів. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 161 «Хімічні технології та інженерія». – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», МОН України, Київ, 2025. Дисертаційну роботу присвячено дослідженню природних алюмосилікатів (цеоліту, бентоніту та каоліну) для створення функціональних матеріалів екологічного призначення – адсорбентів, фотокаталізаторів, каталізаторів та матриць для керамічних мембран. У роботі розроблено підходи до активування та модифікування природних алюмосилікатів з метою покращення адсорбційних, фотокаталітичних і каталітичних властивостей. Кислотне активування цеоліту та бентоніту реалізовано шляхом обробки нітратною кислотою (2 моль/дм3 ) за температури 40 °C впродовж 4 годин. В результаті отримано адсорбційні матеріали та носії для створення фотокаталізаторів/каталізаторів. Фотокаталізатори та каталізатори отримано подальшим модифікуванням носіїв оксидами металів (TiO2, CoO, NiO, ZrO2) за власно адаптованими методиками. Можливість одержання керамічних матриць на основі природних алюмосилікатів вивчено традиційним методом сухого пресування та 3D друком за DLP технологією. Отримані функціональні матеріали охарактеризовано методами РФА, ІЧспектроскопії, термічного аналізу, низькотемпературної адсорбції/десорбції азоту та електронної мікроскопії. Встановлено температурні залежності фазових перетворень досліджуваних алюмосилікатів, поверхневі функціональні групи, структурно-адсорбційні характеристики та кислотно-оснóвні властивості тощо. Показано, що адсорбційна активність по відношенню до іонів фтору суттєво залежить від рН водного розчину, типу сорбенту, його дози та вихідної концентрації іонів фтору у розчині. Зазначено, що зниження рН водного розчину до значення 3,7 у присутності природного цеоліту (Zeo-0) підвищує ступінь видалення F- до 67 %, а адсорбційну ємність сорбенту – до 0,77 мг/г за вихідної концентрації 15 мг/дм3 . Кислотно-активований цеоліт (Zeo-1) виявляв суттєво кращі адсорбційні характеристики: за дози 10 г/дм3 досягалося повне видалення фторид-іонів впродовж 120 хвилин, а за зменшення дози до 1 г/дм3 та вихідної концентрації іонів фтору 15 мг/дм3 адсорбційна ємність адсорбенту і ступінь видалення F- становила 7,89 мг/г і 52,6 % відповідно. Мінімальна доза адсорбентів, яка необхідна для досягнення гранично допустимої концентрації за фторид-іонами, складала 0,4 г/дм3 для Zeo-1 і 1,18 г/дм3 для Bent-1 (вихідна концентрація F- С0 = 3 мг/дм3 ). Встановлено, що адсорбція іонів фтору за використання усіх адсорбентів найкраще описується моделлю ВагелараЛенгмюра (R2 = 0,999). Доведено, що композитні фотокаталізатори на основі природних алюмосилікатів та ТіО2 (10 мас.%) є високо активними у видаленні органічних барвників різної природи (на прикладі метиленового синього та конго червоного). Винайдено, що видалення метиленового синього з водного розчину композитом TiO2/Zeo-1 відбувається повною мірою за рахунок адсорбції, а вилучення конго червоного (до 74 %) – у результаті фотокаталітичного процесу. Порівняльний аналіз вартості та фотокаталітичної активності TiO2/Zeo-1 з комерційним TiO2 P25 показав, що отриманий композит є значно дешевшим (~ у 70 разів), ніж P25 при співрозмірній фотокаталітичній активності. Дослідження каталітичного крекінгу полістиролу з використанням природного українського цеоліту, модифікованого оксидами Co, Ni та Zr, свідчать про перспективність його застосування як носія каталізаторів в процесах переробки пластикових відходів. За допомогою одностадійної схеми каталітичного крекінгу полістиролу і використання суміші каталізаторів Zeo-1 та NiO/Zeo-1 отримували вихід рідкої фази на рівні 65,3 %. Найвища селективність за стиролом (81,9 %) досягнута для каталізаторів Zeo-0 і CoO/Zeo-1 при застосуванні двостадійної схеми. Доведено доцільність використання українських природних алюмосилікатів для створення керамічних матриць методом сухого пресування, які характеризувались пористістю до 43,6 %. Продемонстровано можливість 3D друку за DLP технологією з метою одержання керамічних матриць контрольованого дизайну з використанням попередньо термообробленого каоліну. У дисертації вперше одержані такі нові наукові результати. Винайдено, що кислотне активування українських цеоліту та бентоніту одночасно забезпечує розвинення питомої площі поверхні, її протонування та створення внаслідок цього кислотно-осно́ вних активних центрів, що суттєво підвищує адсорбційну та каталітичну. Доведено, що синтез фотокаталітичних систем на основі природних українських алюмосилікатів та ТiO2 є перспективним способом отримання вітчизняних низьковартісних фотокаталізаторів, які є конкурентними у порівнянні з чистою фазою титан(IV) оксиду за рахунок утворення специфічної вторинної пористої структури. Виявлено, що поєднання кислотного активування та модифікування природного цеоліту українського походження оксидами кобальту та нікелю дозволяє одержати високоактивні каталізатори переробки полістиролу методом крекінгу, що пов’язано з посиленням впливу протонування поверхні цеоліту на каталітичну активність оксидів перехідних металів. Вперше показано можливість використання українського природного каоліну для створення суспензій, що здатні до фотополімеризації і до 3D друку методом DLP. Встановлено, що для приготування суспензії на основі фотополімерної смоли High Speed Resin v2 необхідна попередня термообробка природного каоліну за 500 °С. Практична значущість підтверджується наступним. Розроблено технологічну схему модифікування природного цеоліту, яка функціонує в періодичному режимі та дозволяє отримати три продукти: кислотноактивований сорбент – Zeo-1, фотокаталізатор – TiO2/Zeo-1 та каталізатор крекінгу полістиролу – CoO/Zeo-1. За результатами техніко-економічних розрахунків встановлено, що ціна адсорбенту (Zeo-1), фотокаталізатору (TiO2/Zeo-1) та каталізатору крекінгу (CoO/Zeo-1) є на рівні 130,36 грн/кг, 420,74 грн/кг та 590,78 грн/кг відповідно. Випробовувано каталізатор Zeo-0+CoO/Zeo-1 в двохстадійній схемі крекінгу полістиролу на базі ТОВ «НВГ «СІНЕКОТЕХ». Акт випробувань додається. Розроблено методику моделювання та 3D-друку керамічної матриці методом DLP з використанням природної сировини (каоліну та цеоліту). На підставі цього впроваджено лабораторну роботу «3D моделювання керамічних мембран в програмі Autodesk Fusion 360» з освітнього компоненту «Хімічні технології нульового забруднення» для освітньо-наукової програми другого (магістерського) рівня за спеціальністю 161 «Хімічні технології та інженерія», що підтверджено актом впровадження в навчальний процес.Документ Відкритий доступ Визнання доказів очевидно недопустимими у кримінальному провадженні(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025) Kичко, Інна Михайлівна; Лук’янчиков, Євгеній ДмитровичKичко І.М. Визнання доказів очевидно недопустимими у кримінальному провадженні. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття ступеня доктора філософії за спеціальністю 081 «Право». Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського. Київ, 2025. Дисертацію присвячено комплексному дослідженню теоретичних і прикладних проблем визнання доказів очевидно недопустимими у кримінальному провадженні. На основі аналізу законодавства та доктрини кримінального процесу, виокремлено відповідні історичні періоди доказового права, у кожному з яких кримінальне процесуальне законодавство зазнавало змін, зокрема й у частині еволюції такого критерію (властивості) доказів, як їх допустимість. Обґрунтовано тезу про те, що сучасний етап розвитку теорії доказування характеризується такими рисами, пов’язаними з предметом дослідження: становлення інституту недопустимості доказів в Україні в нинішній інтерпретації законодавця в КПК України 2012 р.; складнощі у судовій практиці та неоднозначність наукових підходів щодо віднесення / невіднесення окремих доказів до очевидно недопустимих; невизначеність у питанні процесуальних прав учасників судового розгляду та повноважень суду з дослідження та оцінки доказів на предмет їх очевидної недопустимості. Зроблено висновок, що допустимість доказів є одним з найважливіших критеріїв оцінки доказів, процесуальною властивістю, яка полягає у з’ясуванні відповідності фактичних даних вимогам закону з точки зору змісту та форми, що забезпечує їх належність та достовірність, а також дотримання прав та законних інтересів учасників кримінального провадження. Зазначено, що докази набувають властивості допустимості при дотриманні відповідних критеріїв (умов): належного суб’єкта отримання доказів, отримання доказів з належного джерела та з дотриманням визначеного законом процесуальногопорядку. Решта критеріїв допустимості – законність, надійність, системність, етична обґрунтованість тощо, є похідними від них. Аналіз міжнародних стандартів (правил) кримінального процесу, вироблених прецедентною практикою ЄСПЛ та відображених у положеннях чинного КПК України, дав можливість визначити його правові позиції у контексті відповідності доказів критерію допустимості, до яких віднесено: право на справедливий судовий розгляд; безпосередність дослідження показань, речей і документів; недопустимість показань, отриманих шляхом катування, приниження, провокацій і підбурювання; презумпція невинуватості та забезпечення доведеності вини підозрюваного (обвинуваченого); порушення права на захист; повага до людської гідності; розумність строків; недопустимість порушення права на перехресний допит та ін. Підкреслюється, що окреслені стандарти не існують окремо один від одного, а їх комплексне застосування здатне забезпечити ефективне функціонування інституту визнання доказів очевидно недопустимими у кримінальному провадженні. Наголошено, що положення про можливість визнання доказу очевидно недопустимим є додатковою гарантією винесення неупередженого рішення і реалізації права заінтересованими особами на виключення доказів, отриманих з порушенням закону, як елементу права на захист. Наведено аргументи, що очевидно недопустимими слід вважати докази, отримані шляхом істотного порушення прав людини і основоположних свобод, які мають явний і безумовний характер та не потребують додаткових процесуальних дій. Визначено, що під час судового розгляду суд як за клопотанням визначеного у КПК України учасника кримінального провадження, так і з власної ініціативи, після змагальної процедури (безпосередня участь у дослідженні доказів, щодо яких висловлено сумнів щодо їх допустимості; наведення аргументів та заперечень щодо визнання доказу очевидно недопустимим), може прийняти одне з таких рішень: визнати доказ очевидно недопустимим у разі встановлення таких ознак, або відмовити в задоволенніклопотання про визнання доказу очевидно недопустимим. З’ясовано, що обов’язок доказування обставин, на які вказує ініціатор клопотання про визнання доказів очевидно недопустимими, може бути покладений не тільки на сторони кримінального провадження, а й на потерпілого, представника юридичної особи, щодо якої здійснюється провадження, цивільного позивача, цивільного відповідача, представників. У зв’язку з цим, обов’язок доказування щодо належності та допустимості доказів в частині розміру процесуальних витрат та обставин, які характеризують обвинуваченого, доцільно відобразити в ч. 2 ст. 92 КПК України. Звертається увага на те, що з огляду на дискрецію щодо покладення на суд обов’язку оцінити доказ з позиції його відповідності критеріям, визначеним у ч. 1 ст. 94 КПК України, у випадках очевидної недопустимості доказу, суд зобов’язаний визнавати докази такими на власний розсуд під час судового розгляду, а не під час ухвалення кінцевого судового рішення у справі, з попереднім винесенням цього питання на обговорення його учасниками. В разі коли учасник судового розгляду клопоче про надання часу на підготовку заперечень, спростування доводів протилежної сторони, наведених у клопотанні про визнання доказу очевидно недопустимим, суд повинен надати йому таку можливість. Обґрунтовано, що відповідне рішення суду потребує розлогої аргументації із мотивуванням та зазначенням підстав очевидної недопустимості, або їх відсутності у разі відмови в задоволенні відповідного клопотання. Наслідком задоволення клопотання про очевидну недопустимість доказу є неможливість його дослідження та подальшої оцінки в кінцевому рішенні суду. Встановлено, що у разі, якщо на переконання апелянта, виключення з матеріалів кримінального провадження відповідних доказів, визнаних судом очевидно недопустимими, потягло за собою безповоротну втрату цінної доказової інформації, значне викривлення доказової інформації, покладеної в основу кінцевого судового рішення, визначені КПК України учасникикримінального провадження, мають право оскаржити рішення суду (вирок, ухвалу), прийняте на очевидно недопустимих доказах як таке, що спричинило невідповідність висновків суду, викладених у судовому рішенні, фактичним обставинам кримінального провадження (п. 2 ч. 1 ст. 409 КПК України). Окрему увагу присвячено порівняльному аналізу кримінального процесуального законодавства та судової практики, що склалася в країнах систем загального та континентального права. Зроблено висновок про значення для оцінки допустимості доказу відсутності чи наявності наміру у суб’єкта доказування у разі порушення ним процедури збирання доказів. Вказано, що відсутність у кримінальному процесі інших країн жорстких критеріїв недопустимості доказів, а також вичерпного переліку видів доказів та слідчих дій, створює умови для максимальної реалізації засади змагальності сторін та широкого суддівського розсуду в оцінці допустимості доказів. Такі правові приписи є перспективними для розвитку доказового права вітчизняної кримінальної процесуальної науки. Розгляд правил недопустимості доказів за законодавством розвинених країн, спонукав до висновку, що в українському кримінальному процесі процесуальний порядок визнання доказів очевидно недопустимими, потребує певної трансформації з огляду на відсутність критеріїв віднесення доказів до такої категорії, нечіткість окремих формулювань процедурного характеру, що часто ставить під сумнів відновлення порушену незаконним обмеженням прав громадян збалансованість процесуальних можливостей учасників кримінального провадження щодо відстоювання своїх процесуальних інтересів. Наведено аргументи щодо віднесення окремих доказів до очевидно недопустимих у кримінальному провадженні, зокрема отриманих шляхом очевидного порушення правової процедури збирання доказів неналежним суб’єктом унаслідок зміни підслідності, а також порушення гарантій адвокатської діяльності при повідомленні адвокату про підозру та під час проведення обшуку чи огляду житла, іншого володіння адвоката, приміщень, де він здійснює адвокатську діяльність, зокрема у разі зупинення права на зайняття адвокатською діяльністю. У дисертації також сформульовано інші висновки, пропозиції та рекомендації, що відповідають вимогам наукової новизни та стосуються предмета дослідження. Зокрема, аргументовано доцільність відображення у ч. 2 ст. 92 КПК України положення, що обов’язок доказування належності та допустимості доказів, даних щодо розміру процесуальних витрат та обставин, які характеризують обвинуваченого, покладається на учасника кримінального провадження, що їх надає; внесено пропозицію щодо унормування строків досудового розслідування шляхом доповнення ст. 219 КПК України частиною 2, ч. 1 ст. 284 КПК України пунктом 10, ст. 284 КПК України частиною 9 з метою унеможливлення процесуальних зловживань уповноваженими особами; обґрунтовано необхідність доповнення ст. 87 КПК України положенням щодо врахування судом неминучості виявлення доказу незалежно від порушення прав підозрюваного, в результаті чого такий доказ може бути визнаний допустимим. Розроблено процесуальний порядок визнання доказів очевидно недопустимими у кримінальному провадженні, відповідно до якого, за результатами розгляду клопотання про визнання доказів очевидно недопустимими, суд виносить ухвалу. Наведено аргументи щодо відображення відповідної процедури в окремій ст. 891 КПК України.